Bei der Kernspaltung des Urans werden gleichzeitig Energie (d.h. Wärme) und schnelle Spaltneutronen freigesetzt. Bei vorgegebener Reaktorleistung (beim FRM II beträgt die Reaktorleistung 20MW) ist die mittlere Leistungsdichte im Brennelement um so größer, je kleiner dessen Volumen ist.

Je kleiner das Brennelement ist, desto mehr schnelle Neutronen verlassen die Uranzone. Wie aus der unten dargestellten Abbildung hervorgeht, fließen von 100 schnellen Spaltneutronen 72,5 Neutronen sofort aus dem extrem kleinen Brennelement in den Moderatortank.
Davon werden 25,2 Neutronen durch das schwere Wasser D₂O sofort wieder in die Uranzone reflektiert.
Die restlichen Neutronen bleiben im D₂O- bzw. Moderatortank, werden abgebremst und bauen dort - wegen der sehr geringen Absorption des schweren Wassers D₂O - die gewünschte hohe thermische Neutronenflußdichte auf, die für die Nutzung zur Verfügung steht.
18,3 thermische Neutronen diffundieren zurück in das Brennelement, werden dort absorbiert und tragen durch die Freisetzung von 30,5 neuen Spaltneutronen zur Kettenreaktion bei.
Die im Uranbereich verbliebenen ca. 27,5 + 25,2 schnellen Neutronen werden im Kühlwasser H₂O abgebremst; dabei erreichen ca. 34,3 Neutronen thermische Energien und werden in der Uranzone absorbiert, was zu ca. 47,3 neuen Spaltneutronen führt.
Zusammen mit den 22,2 neuen Spaltneutronen, die aus Spaltungen durch Neutronen mittlerer Energien stammen, werden so insgesamt gerade wieder 100 neue Spaltneutronen erzeugt. D.h. die Reaktorleistung ist zeitlich konstant.