중성자
중성자(中性子, neutron)는 원자핵을 구성하는 것 중 전하가 없는, 양성자보다 약간 무거운 핵자다. 한 개의 위 쿼크, 두 개의 아래 쿼크로 이루어져 있다. 제임스 채드윅이 발견하였다. 자유 상태에서는 불안정하고, 반감기는 614초(10분 14초)다. 그러나 원자핵 안에 갇히면 안정하다.
중성자 감속재
경수로에서는 중성자 감속능력이 우수한 수소와 산소로 이루어진 물을 감속재로 사용하면서 동시에 냉각재로도 이용한다. 천연우라늄을 원료로 이용하는 중수로에서는 중성자를 효율적으로 이용해야 하므로, 중성자 감속능력은 수소의 약 1/2로 떨어지지만 중성자 흡수단면적이 1/500 이하인 중수소와 산소로 이루어진 중수를 감속재로 사용한다. 한편, 흑연감속로의 경우는 흑연을 감속재로 쓰는데, 영국에서 개발된 마그녹스원자로가 흑연을 감속재로 사용하며, 마그네슘과 알루미늄의 합금을 핵연료피복재로, 이산화탄소를 냉각재로 사용한다. 또 세라믹피복입자 핵연료를 쓰는 고온가스냉각로(high temperature gas cooled reactor)는 흑연을 감속재로 쓰며, 헬륨을 냉각재로 사용한다.