Дейтерий используется в ядерных реакторах благодаря тому, что содержащаяся в нём тяжёлая вода — один из наилучших замедлителей нейтронов. 1

Она позволяет «зажечь» реакцию деления ядер даже в уране с природным обогащением по изотопу U-235, тогда как все остальные типы ядерных реакторов требуют обогащённого урана. 1 Использование тяжёлой воды в качестве замедлителя также позволяет повысить степень выгорания ядерного топлива. 1

Кроме того, в смеси с тритием дейтерий может применяться для получения высокотемпературной плазмы, необходимой для осуществления управляемого термоядерного синтеза. 5

Ещё одно преимущество использования дейтерия в ядерных реакторах — дешёвизна ядерного топлива. 2 Вместо дорогостоящего и неэффективно используемого урана можно использовать дешёвый дейтерий. 2