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.
이온화 방사선
중성자는 전하가 없어서 ‘직접적으로’ 이온화를 발생시킬 수 없다. 어쨌거나, 속도가 빠른 뉴트론은 LET를 통하여 수소에 있는 양성자와 반응할 것이며, 이러한 방법으로 목표 영역내의 물질의 핵들을 흩어지게 할 것이다. 중성자가 수소핵에 부딪히면 양성자 방사(속도가 빠른 양성자)가 발생한다. 이러한 양성자들은 높은 에너지를 지니고 있고 대전되었으며 물질내의 전자와 상호반응하므로, 이온화되었다고 할 수 있다.