Nötron
Bütün elementler atom denen çok küçük parçacıklardan oluşur ve her elementin atomu farklı bir yapıdadır. Bu ufacık atomların kendileri de çeşitli parçacıklardan oluşur; her atomun merkezinde bir çekirdek ve bu çekirdeğin çevresindeki enerji katmanlarına ya da kabuklarına yerleşmiş elektronlar vardır. Çekirdek ise, proton ve nötronlardan oluşmuştur.
Nötronları 1932’de İngiliz fizikçi Sir James Chadwick keşfetti; bu buluşuyla da 1935 Nobel Fizik Ödülü’nü kazandı. Nötronlara bu adın verilmesinin nedeni, bu parçaların hiç elektrik yükü taşımamaları, yani elektriksel bakımdan nötr olmalarıdır. Nötron, protonla hemen hemen aynı kütleye sahiptir ve nötronlar ile protonlar atom kütlesinin yüzde 99,9’unu oluşturur. Atom çekirdeğini oluşturan bu nötron ve protonlar bazen birlikte çekirdek parçacığı ya da nükleon olarak adlandırılır. Nötron ve protonları bir arada tutan, doğadaki bilinen en büyük kuvvet olan güçlü nükleer etkileşim'dir. Artı yüklü protonların birbirini iterek çekirdeğin dağılmasına yol açmalarını önleyen bu kuvvettir.
Bir proton ve bir elektronu olan hidrojen atomunun dışındaki bütün atomlarda nötronlar vardır. Bir elementin atomunu başka bütün elementlerin atomlarından farklı kılan, o atomdaki nötron, proton ve elektronların sayısıdır. Bir elementin atom numarası (ya da proton sayısı), o elementin her atomundaki protonların sayısıdır. Bu sayı elektron sayısıyla aynıdır ve bu elementin kimliğini ve özelliklerini belirler. Bir atomun çekirdeğindeki proton ve nötronların toplam sayısı, o elementin kütle numarasını verir. Bir atomdaki elektronların ve protonların sayısı, atomu elektriksel bakımdan dengede tutmak için aynı olmak zorundadır; ama nötron sayısı değişebilir. Bu nedenle, bir elementin atom numarası tek ve değişmezken, aynı element, kütle numaraları farklı olan biçimlerde bulunabilir. Aynı elementin değişik sayıda nötrona sahip (kütle numaraları değişik) atomlarına, o elementin izotopları denir. Bugün artık pek çok elementin doğada, bir dizi farklı izotopunun karışımları halinde bulundukları bilinmektedir. Radyoaktif olan bir izotopa radyoizotop denir.
Nötronlar elektrik yükü taşımadıkları için, bu parçacıklar ile eksi yüklü elektronlar ya da artı yüklü çekirdekler arasında herhangi bir etkileşim (itme) olmaz. Bu özellikten yararlanılarak belirli bir maddenin atom çekirdekleri nötronlarla bombardıman edilebilir. (dövülebilir) ve maddenin çekirdeğinde bir değişim yaratılabilir. Bazen herhangi bir çekirdek, bir nötron soğurarak (emerek) daha büyük bir kütleye sahip olabilir. Ama çoğunlukla, nötron soğuran bir çekirdek kararsız hale gelir ve ışınım salarak dağılır, yani bozunur; bu ışınım salma olayına radyasyon ya da radyoaktif ışıma denir. Tıp ve sanayide kullanılan radyoizotoplar, nötron bombardımanı yoluyla üretilir. Nötronlar uranyum ve plütonyum gibi ağır atomların çekirdekleriyle çarpıştıkları zaman, çekirdek bölünmesi (fisyon) olayı gerçekleşir ve çok büyük bir nükleer enerji açığa çıkar.
