Trong quá trình hoạt động của lò phản ứng, sự thăng giáng về công suất sẽ kéo theo sự thăng giáng về nhiệt độ của nhiên liệu, chất làm chậm, .... Khi nhiệt độ của nhiên liệu tăng sẽ xảy ra một hiện tượng gọi là hiệu ứng Doppler. Hiệu ứng Doppler là hiệu ứng làm thay đổi hình dạng của các cộng hưởng hấp thụ do sự thay đổi tốc độ chuyển động của các nguyên tử và phân tử môi trường. Giả sử các hạt nhân bia đứng yên thì độ rộng của các đỉnh cộng hưởng rất bé, khi nhiệt độ tăng lên, tốc độ chuyển động của các hạt nhân bia sẽ tăng theo. Với một năng lượng nào đó của nơtrôn, năng lượng tương đối của nơtrôn và hạt nhân bia sẽ tăng lên khi hạt nhân bia chuyển động ngược chiều với nơtrôn và giảm đi khi hạt nhân bia chuyển động cùng chiều với nơtrôn. Vì vậy, một nhóm nơtrôn ở cùng mức năng lượng Ei thì chỉ có một phần nơtrôn tương tác với hạt nhân với tiết diện cực đạiσi, còn phần nơtrôn còn lại tương tác với năng lượng lớn hơn hoặc bé hơn năng lượng Ei, nghĩa là tiết diện bé hơn. Kết quả là tiết diện tại năng lượng
Ei bé hơn giá trị khi hạt nhân bia đứng yên. Mặt khác, với năng lượng nơtrôn ở miền lân cận Ei tương tác với hạt nhân không chỉ với tiết diện bé ở phần giảm của tiết diện mà còn với tiết diện lớn gần cỡ σi do đó các cánh ở hai bên đường cong cộng hưởng tăng lên.
Trong lò nhiệt, khi nhiệt độ chất làm chậm tăng sẽ làm thay đổi hệ số nhân theo hai cách: cách thứ nhất là giá trị tiết diện hấp thụ nơtrôn nhiệt bị thay đổi; cách thứ hai là mật độ nguyên tử chất làm chậm sẽ thay đổi do sự giãn nở vì nhiệt. Hệ số phản hồi nhiệt độ chất làm chậm, ký hiệu αmod hay MTC.
Với ε và η có thể coi như không phụ thuộc vào nhiệt độ chất làm chậm. Hệ số phản hồi nhiệt độ chất làm chậm có thể phân tích như sau:
αmod =αT(f) +αT(pr) +αT(L) (2.31) Với αT(f), f là tỷ số giữa số nơtrôn bị hấp thụ bởi nhiên liệu so với toàn bộ số nơtrôn bị hấp thụ bởi cả nhiên liệu, chất làm chậm và các vật liệu khác trong vùng hoạt của lò. Nếu chất làm chậm là chất rắn thì sự thay đổi nhiệt độ chất làm chậm sẽ không làm thay đổi tổng số nơtrôn bị hấp thụ trong vùng hoạt, dẫn tới f không thay đổi vàαT(f) = 0. Tuy nhiên, nếu chất làm chậm là chất tải nhiệt
ở thể lỏng như trong các lò phản ứng LWR, chất lỏng sẽ bị giãn nở vì nhiệt làm thay đổi mật độ hạt nhân, dẫn tới số nơtrôn nhiệt bị hấp thụ giảm đi vì vậy f sẽ tăng lên, tức là αT(f) có giá trị dương.
Với αT(pr)thì pr là xác suất tránh hấp thụ cộng hưởng, tỷ lệ thuận với tổng số nguyên tử chất tải nhiệt trong lò. Vậy nên, khi nhiệt độ tăng dẫn tới một phần chất lỏng bị đẩy ra ngoài làm cho tổng số nguyên tử chất làm chậm giảm đi, kéo theo pr giảm đi khi nhiệt độ tăng. Vậy αT(pr) có giá trị âm.
Hệ sốαT (L), với L là xác suất tránh rò nơtrôn tỷ lệ thuận với mật độ chất làm chậm. Khi nhiệt độ chất làm chậm tăng, mật độ chất làm chậm sẽ giảm và dẫn tới L sẽ giảm. Giá trị của αT (L) âm. Điều này có nghĩa là sự rò nơtrôn sẽ nhiều hơn khi nhiệt độ của chất làm chậm tăng.
Nếu một nơtrôn nhanh mà không bị rò ra ngoài vùng hoạt và cũng không bị hấp thụ thì nó sẽ bị làm chậm. Vậy khi nhiệt độ tăng, mật độ chất làm chậm giảm sẽ dẫn tới có nhiều nơtrôn nhanh bị thoát ra ngoài và số nơtrôn được làm chậm cũng sẽ giảm làm cho hệ số nhân k giảm, tuy nhiên mật độ chất làm chậm giảm lại làm giảm sự hấp thụ nơtrôn nhiệt trong chất làm chậm, dẫn tới k tăng. Vì vậy, tùy thuộc vào tính chất của chất làm chậm, nó hấp thụ nhiều hơn hay làm chậm nhiều hơn.