Цепная реакция в уране становится возможной при увеличении его массы из-за увеличения вероятности встречи нейтронов с ядрами. 1
Дело в том, что не каждый нейтрон, излучённый при делении ядра, вызывает деление других ядер. 12 Если масса куска урана слишком мала, то многие нейтроны вылетят за его пределы, не успев встретить на своём пути ядро и вызвать его деление. 12 В этом случае цепная реакция прекратится. 1
Чем больше масса урана, тем меньшую долю объёма составляет поверхностный слой, из которого теряется много нейтронов, и тем благоприятнее условия для развития цепной реакции. 3
Существует определённая критическая масса урана, при которой число нейтронов, появившихся при делении ядер, становится равным числу потерянных нейтронов. 14 При этом их общее число остаётся неизменным, а цепная реакция может идти длительное время, не прекращаясь и не приобретая взрывного характера. 1