La massa critica è la quantità minima di uranio o plutonio che occorre per innescare e mantenere in vita la reazione a catena, indispensabile per il funzionamento di una bomba atomica (bomba A) oppure di una centrale nucleare. Quando gli atomi di uranio o plutonio, che sono radioattivi e instabili, sono colpiti da un neutrone, subiscono una reazione di fissione nucleare: si spezzano in due nuclei più piccoli, producendo contemporaneamente una certa quantità di energia e alcuni neutroni. Perché ci sia la reazione a catena, occorre che alcuni di questi neutroni colpiscano altri atomi di uranio o di plutonio facenti parte della stessa massa. Perché questo sia possibile bisogna predisporre una quantità di materiale fissile tale che, all’interno della sua massa, un qualunque neutrone che si libera incontrerà senz’altro un altro atomo e lo spezzerà prima di sfuggire all’esterno. L’uranio adatto a sostenere una reazione a catena è il 235, isotopo dell’uranio naturale (238), e ne occorrono alcune decine di chili, mentre per il plutonio la massa critica è di una decina di chili.
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