для чего нужно чтобы масса каждого уранового стержня была меньше критической массы?

Чтобы контролировать реакцию и, в случае опасности, предотвратить взрыв. Если масса урана будет хоть чуть-чуть больше критической, то реакция может выйти из под контроля.