خطوات الاستخدام
أدخل كثافة المادة الانشطارية بوحدة جرام لكل سنتيمتر مكعب (جم/سم³). الكثافة تحدد عدد الذرات في وحدة الحجم، مما يؤثر على احتمال تفاعل النيوترونات مع النوى. المواد ذات الكثافة العالية تقلل المسافة بين الذرات، وبالتالي تقلل الكتلة الحرجة لأن النيوترونات تفقد طاقتها بشكل أسرع وتزيد فرص الانشطار. على سبيل المثال، اليورانيوم المخصب له كثافة حوالي 19.1 جم/سم³، بينما البلوتونيوم 239 حوالي 19.86 جم/سم³. كلما زادت الكثافة، قلت الكتلة الحرجة.
أدخل المقطع العرضي للانشطار بوحدة البارن (1 بارن = 10^-24 سم²). هذا المقطع يمثل مساحة المقطع الفعالة لنواة الذرة لامتصاص نيوترون والانشطار. كلما زاد المقطع العرضي، زادت احتمالية حدوث الانشطار عند كل تصادم، مما يقلل الكتلة الحرجة. قيم المقطع العرضي تختلف باختلاف طاقة النيوترون ونوع النظير. على سبيل المثال، المقطع العرضي لليورانيوم 235 للنيوترونات الحرارية هو حوالي 1.3 بارن، وللبلوتونيوم 239 حوالي 1.8 بارن. هذه القيم تكون أكبر بكثير للنيوترونات البطيئة.
أدخل متوسط عدد النيوترونات المنبعثة لكل انشطار (ν). هذه كمية بلا أبعاد تتراوح عادة بين 2 و3 للوقود النووي. على سبيل المثال، اليورانيوم 235 يعطي ν = 2.43، والبلوتونيوم 239 يعطي ν = 2.88. كلما زاد ν، زاد عدد النيوترونات المتاحة لمواصلة التفاعل المتسلسل، مما يقلل الكتلة الحرجة المطلوبة. هذه القيمة تعتمد على النظير وطاقة النيوترون المسبب للانشطار.