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.
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.