Критическая масса урана определяется на основе баланса между утечкой нейтронов и их генерацией. 1 Чтобы реакция продолжалась, каждый акт деления должен вызывать в среднем 1 новый акт деления. 1 Если нейтроны теряются (покидают материал или поглощаются без деления) — реакция затухает. 1 Если нейтронов слишком много — реакция ускоряется (взрыв). 1

На критическую массу урана влияют разные факторы, среди них:

• Тип материала. 1 Например, уран-235 (~52 кг) и плутоний-239 (~10 кг) имеют разные критические массы. 1
• Обогащение. 1 Чем выше концентрация делящегося изотопа, тем меньше критическая масса. 1
• Форма. 12 Шар имеет минимальную критическую массу, так как снижает утечку нейтронов. 12
• Отражатели. 1 Материалы (например, бериллий или уран-238) вокруг ядра отражают нейтроны обратно, уменьшая критическую массу. 1
• Плотность. 1 Сжатие вещества (как в ядерной бомбе) резко снижает критическую массу. 1

В промышленности параметр критической массы важен при конструировании и расчётах разных устройств, использующих уран и другие элементы, способные в определённых условиях к ядерному делению. 2 Например, при проектировании мощных радиоизотопных генераторов, в которых используются в качестве топлива уран и ряд трансурановых элементов, критическая масса ограничивает мощность такого устройства. 2