Nukleare Kettenreaktionen laufen in der Natur ständig ab: Zum Beispiel in den Sternen, dort allerdings nicht als Kernspaltungsreaktionen sondern als Kernfusionsreaktionen. Und auch auf unserer Erdoberfläche gab es einen natürlichen Kernspaltungs-Reaktor. Im Naturreaktor von Oklo, einer Uranerzlagerstätte in Gabun (Westafrika), waren vor mehr als zwei Milliarden Jahren Kettenreaktionen für mehrere hunderttausend Jahre in Gang.

Man kann nukleare Kettenreaktion auch in technischen Anlagen in Gang halten, in „technischen Kernreaktoren“. In ihnen werden gerade so viele Atomkerne gespalten, dass nicht zu viel thermische Energie freigesetzt wird (was zur Zerstörung des Reaktors führen würde). Aber auch nicht zu wenig, denn das ließe die Kettenreaktion erlöschen.

Vor rund zwei Milliarden Jahren betrieb Mutter Natur über mehrere Hundertausend Jahre natürliche Kernreaktoren, die gehörig Wärme freisetzten. Der Naturreaktor in Oklo (Gabun, Westafrika) hatte eine Leistung von etwa 100 kW und heizte sich vermutlich bis zu 450 °C auf.

Wie funktioniert ein Naturreaktor? Vorhanden sein muss eine ausreichende Menge und Konzentration spaltbarer Isotope sowie ausreichend Wasser, das als Moderator dient. Außerdem darf das Gestein und das Uranerz selbst nur sehr wenige Materialien enthalten, die Neutronen absorbieren. Für den Naturreaktor in prähistorischer Zeit diente vermutlich Regenwasser, das durch Ritzen in den Erdboden eingedrungen war, als Moderator.

Heute, Milliarden Jahre später, sind solche Prozesse in Uranlagerstätten ausgeschlossen. Durch den Zerfall steckt im Uranerz heute zu wenig Uran-235, als dass mit dem Moderator Regenwasser eine Kettenreaktion stattfinden könnte. Der Moderator löst die Kettenreaktion nicht aus, er sorgt nur für die Abbremsung der Neutronen.