Если в цепной реакции число делящихся ядер остаётся постоянным, то реакция протекает не в виде взрыва, а стационарно. Такая цепная реакция называется управляемой.
Как осуществляется управляемая цепная ядерная реакция?
Первое, осуществление цепной ядернойреакции делением ядер урана при облучении их медленными нейтронами. Энергия таких нейтронов меньше, чем кинетическая энергия нейтронов, образующихся при делении ядер, поэтому возникает необходимость в замедлителях нейтронов. В качестве замедлителя нейтронов используется тяжёлая вода, или чистый графит. Замедляющие свойства дейтерия и графита обусловлены тем, что ядра этих веществ сравнительно лёгкие. Благодаря этому при столкновениях с нейтронами они эффективно отбирают у нейтронов значительную часть их кинетической энергии (см. d).
Второе, в цепной реакции ядер урана коэффициент размножения нейтронов должен быть k = 1. Для обеспечения постоянства числа нейтронов используются “поглотители нейтронов”. В качестве поглотителей обычно применяют стержни из кадмия или бора: нейтроны хорошо поглощаются ядрами этих веществ.
Третье, необходимо создать условия, чтобы основная часть нейтронов, образовавшихся при делении ядер, оставалась в уране, вызывая новые реакции деления. А это значит, что нейтроны должны пройти в веществе достаточно большой путь, то есть размеры образца, а следовательно, и его масса должны быть в размере критической массы. Для шарообразного образца - “горючего ” изотопа урана критическая масса равна примерно 48 кг. Однако её можно намного уменьшить, окружив образец бериллиевой оболочкой, так как она отражает вылетающие нейтроны обратно в зону реакции, тем самым увеличивает их путь в образце.