反応度
原子炉内の核分裂によって発生した高速中性子は、減速材によって減速されて熱中性子になり、他のウラン235原子核に吸収されて核分裂反応を起こさせる。核分裂反応で発生した高速中性子 n 1 {\displaystyle n_{1}} 個が熱中性子になり、次の核分裂反応を起こさせて n 2 {\displaystyle n_{2}} 個の高速中性子を発生させるとする。この時、 k = n 2 / n 1 {\displaystyle k=n_{2}/n_{1}} を中性子増倍率と呼ぶ。 k {\displaystyle k} が 1 未満の時、発生する中性子は時間の経過と共に減ってゆき、やがて連鎖反応は停止する。 k {\displaystyle k} が 1 より大きい時、中性子は急激に増えてゆき、連鎖反応が増大してゆく。 k = 1 {\displaystyle k=1} の時、中性子の増減はなく、連鎖反応は持続する。この状態を臨界と呼ぶ。
実際の原子炉では発生した全ての高速中性子を核分裂反応に使用することができない。発生した高速中性子の一部は、減速材、制御棒や原子炉構造物へ吸収されたり、周囲のウラン238に吸収されたり、原子炉の外へ飛び出したりする。したがって中性子増倍率は、 k {\displaystyle k} にある係数をかけた実効(中性子)増倍率 k e f f {\displaystyle k_{\rm {eff}}} として考えねばならない。
反応度(はんのうど、reactivity)は、原子炉制御の重要なパラメーターのひとつである。