* 十分な量の核分裂性ウラン-235：が含まれています 天然ウランは主にウラン-238で構成されていますが、ウラン-235の約0.7％も含まれています。 ウラン-235は核分裂性です。つまり、中性子で砲撃されたときに連鎖反応を維持できることを意味します。これにより、原子炉内の自立核反応が可能になります。
* 水は優れたモデレーターでありクーラントです： 水は速い中性子を遅くし、ウラン235で核分裂を引き起こす可能性が高いため、優れたモデレーターです。 また、水は優れたクーラントであり、核反応によって発生する熱を効率的に除去します。
ただし、水冷炉で天然ウランを使用すると、課題があります。
* 低ウラン-235含有量： 天然ウラン中のウラン-235の低濃度には、臨界性を達成するために大きな反応器コアが必要です（連鎖反応を維持）。
* より高い濃縮が必要： 反応器の効率を改善し、コアのサイズを減らすために、ウラン燃料はしばしば濃縮されます。つまり、ウラン-235の割合が増加します。この濃縮プロセスは、複雑さとコストを追加します。
* ウラン-238による中性子捕獲： ウラン-238は核分裂性ではありませんが、中性子を吸収する可能性があり、ウラン235で核分裂を引き起こすのを防ぎます。 これにより、原子炉の効率が制限されます。
したがって、自然のウランは水冷反応器で使用できますが、濃縮ウランを使用する方が一般的であり、パフォーマンスと効率が向上します。ただし、天然ウランの使用は、天然ウラン燃料サイクルで知られているCANDU反応器のような特定の反応器設計に依然として関連しています。
