De snelheid van de vrijgekomen neutronen is in de orde van grootte van 10.000 km/s, en de af te leggen afstand tot een nieuwe kernreactie wordt veroorzaakt in de orde van grootte van 10 cm. Een "generatie" duurt dus ongeveer 10 ns (10 [[nanoseconde]], ook een ''shake'' genoemd), en binnen 1 μs (1 [[microseconde]], 100 ''shakes'') stopt de kettingreactie. Het aantal kernreacties stijgt in het begin van deze microseconde exponentieel, maar de configuratie van de splijtstof verandert door de vrijgekomen energie zeer snel door smelten en verdampen van de splijtstof en zijn omhulling, waardoor de reactie stopt. De efficiëntie van het kernwapen kan worden uitgedrukt als percentage van de aanwezige splijtbare kernen dat ook daadwerkelijk splijt. Bij een extreem efficiënt kernwapen zouden de kernreacties pas wezenlijk afgeremd worden door het opraken van de splijtstof. Bij een ''fizzle'' (mislukte kernexplosie) stoppen de kernreacties al als maar een zeer klein deel van de splijtstof gespleten is. Bij een realistisch kernsplijtwapen is de efficiëntie maximaal 20 tot 40%.
Het zo hoog mogelijk maken van de efficiëntie en daarmee gerelateerd het zo lang mogelijk bij elkaar houden van de splijtstof in superkritische toestand is een van de belangrijkste technische problemen bij het ontwerp van een kernsplijtwapen. De eerste kernsplijtwapens hadden een rendement van slechts 2%. Door inzet van [[beryllium]] als [[neutronenreflector]] en door het inspuiten van een paar gram [[deuterium]] of [[tritium]] in het te splijten materiaal (bij de zo geïnduceerde kernfusie komen ook geschikte [[neutron]]en vrij) wordt in modernere kernsplijtwapens (meestal als eerste trap van een meertrapswapen, zie hieronder) een veel hoger rendement (in de orde van 20%) gehaald, wat bij een meertrapswapen niet zozeer nuttig is voor het in absolute zin vergroten van de explosieve kracht (want daarvoor is er de tweede trap), maar meer omdat er dan minder splijtstof nodig is voor het in werking stellen van de tweede trap.
