중성자
중성자는 아원자 강입자(subatomic hadron)로써 n이라고 표시한다. 전하는 없으며 질량은 양성자보다 조금 크다.경수소를 제외한 다른 원자의 원자핵은 양성자와 중성자로 이루어져있으며 이 둘을 합쳐 핵자라 부른다. 원자핵을 이루고 있는 양성자의 갯수를 원자 번호라 하며 이는 원소의 종류를 결정한다. 중성자는 핵력을 통해 중성자와 묶여 원자핵을 이룰 수 있으며 양성자들 끼리만 모여있으면, 서로 같은 전하를 띠고 있어 반발한다(diproton 참조). 이 때 양성자들을 반발시키는 전자기력이 핵력의 인력보다 강하기때문에 양성자만으로는 원자핵을 이룰 수 없다. 중성자의 수는 물질의 동위 원소를 결정한다. 예를 들면, 탄소의 대다수를 차지하는 탄소-12는 6개의 양성자와 6개의 중성자를 가지고 있는 반면 그 수가 매우 적은 탄소-14는 6개의 양성자와 8개의 중성자를 가지고 있다.
관성 봉입 핵융합
에너지 관점에서 볼 때 최고의 연료는 중수소와 삼중수소의 일대일 혼합물이다. 두 개다 수소의 더 무거운 동위원소이다. 중수소와 삼중수소 혼합물은 높은 중상자 비율 때문에 더 낮은 장벽을 가지고 있다. 핵자에서의 중성자 존재는 그들을 핵력으로 같이 묶어놓을 수 있다. 반면에 양성자의 존재는 핵자를 정전기력으로 밀어낸다 .
삼중수소는 양성자에 비해 중성자가 가장 높은 비율을 가진 것들 중 하나다 어떠한 안정하거나 약간 불안정한 핵종 중에서. 삼중수소는 두 개의 중성자와 하나의 양성자로 이루어져 있다. 양성자를 더하는 것 또는 중성자를 제거하는 것은 에너지 장벽을 높인다,
실제 융합 시스템에서, 속도는 아주 높게 증가되어야 한다.; 수 천 만도까지 가열되고 매우 압축되어야 한다. 태양 내부의 기압은 상상을 초월하기 때문에 태양내부 온도는 1500만도 정도에 핵융합 반응일 일어나는데 비해 1기압에서 살고 있는 지구상에서는 1억도 이상의 온도가 필요하다. 어떠한 특정한 연료가 융합하기 위해 필요한 온도와 압력은 로슨 조건이라고 알려져 있다. 이 조건들은 1950년대 이후에 첫 수소폭탄이 제작되고 난 이후에 알려졌다. 로슨 조건을 만족하기 위해서 지구에서는 도달하기 매우 어렵다. 이 사실로 부터 왜 융합 연구가 높은 현재의 기술에 도달하기 까지 오랜 기간이 걸렸는지 알 수 있다.