Цепная реакция возможна не всегда и не при любой массе урана. 4

Дело в том, что не каждый нейтрон, излучённый при делении ядра, вызывает деление других ядер. 1 Если масса (и соответственно размеры) куска урана слишком мала, то многие нейтроны вылетят за его пределы, не успев встретить на своём пути ядро, вызвать его деление и породить новое поколение нейтронов, необходимых для продолжения реакции. 13 В этом случае цепная реакция прекратится. 1

Чтобы реакция не прекращалась, нужно увеличить массу урана до определённого значения, называемого критической массой. 1 Чем больше масса куска, тем больше вероятность встречи нейтронов с ядрами. 1 Соответственно увеличивается число делений ядер и число излучаемых нейтронов. 1

При критической массе урана число нейтронов, появившихся при делении ядер, становится равным числу потерянных нейтронов (т. е. захваченных ядрами без деления и вылетевших за пределы куска). 1 Поэтому их общее число остаётся неизменным. 1 При этом цепная реакция может идти длительное время, не прекращаясь и не приобретая взрывного характера. 1