Изменение массы образца влияет на скорость цепной реакции деления следующим образом:

• Если масса образца меньше критической массы, то число нейтронов убывает, и реакция затухает. 4 Это связано с тем, что многие нейтроны вылетают за пределы образца, не успев встретить на своём пути ядро и вызвать его деление. 1
• Если масса образца больше критической массы, то число нейтронов лавинообразно увеличивается, реакция становится неуправляемой и может привести к взрыву. 4 Это происходит из-за того, что увеличивается вероятность встречи нейтронов с ядрами, и, соответственно, растёт число делений ядер и излучаемых нейтронов. 1
• Если масса образца соответствует критической, то протекает управляемая цепная реакция. 4 В этом случае число нейтронов, появившихся при делении ядер, становится равным числу потерянных нейтронов, и их общее число остаётся неизменным. 1

Критическая масса — минимальное количество делящегося вещества, необходимое для начала самоподдерживающейся цепной ядерной реакции. 4 Для различных радиоактивных элементов критическая масса известна (например, для урана-235 она составляет 48 кг). 4