SL-1
初期の報道では、爆発は化学反応によるものかもしれないとされていたが、それはすぐに否定された。室内の様々な物質に高速中性子放射化が起こっており、適切に運転されている原子炉とは異なり、原子力の暴走を示していた。
SL-1のような熱中性子炉では、核分裂プロセスを制御し、ウラン235燃料の核分裂の可能性を高めるために、中性子が減速される。十分な減速材がなければ、SL-1のような炉心は核連鎖反応を維持できない。減速材が炉心から取り除かれると、連鎖反応は減少する。減速材として使用される水は、液体を保つために高圧に維持される。核燃料の周りの水路で蒸気が形成されると連鎖反応は抑制される。
もう一つの制御は、炉心での連鎖反応に対する遅発中性子(英語版)の作用である。ほとんどの中性子(即発中性子(英語版))はU-235の核分裂によってほぼ瞬時に生成される。しかし、少数個(定常運転をしているU-235燃料の原子炉では約0.7%)の中性子は、ある種の核分裂生成物の比較的遅い放射性崩壊によって発生する。(これらの核分裂生成物は、ウラン235燃料に近接した燃料板の内側に閉じ込められる。)遅発中性子の生成により、原子炉の出力変化を人間や機械に適した時間スケールで制御することが可能になる。
制御装置や中性子毒が取り除かれた場合、即発中性子だけで臨界になる(即発臨界)可能性がある。原子炉が即発臨界になる場合、出力が2倍になるまでの時間は10マイクロ秒のオーダーである。温度が出力レベルに追従するのに必要な時間は、炉心の設計に依存する。通常、一般的な軽水炉では、出力に対する冷却材温度のラグは3~5秒である。