Termal

Neutron termal adalah neutron bebas dengan energi kinetik sekitar 0,025 eV (sekitar 4,0×10⁻²¹ J atau 2,4 MJ/kg, maka kecepatannya 2,19 km/s), yang merupakan energi yang sesuai dengan kecepatan yang paling mungkin pada suhu 290 K (17 °C atau 62 °F), modus distribusi Maxwell–Boltzmann untuk suhu ini.

Setelah beberapa kali bertumbuk dengan inti (hamburan) dalam medium (moderator neutron) pada suhu ini, neutron yang tidak diserap mencapai tingkat energi ini.

Neutron termal memiliki penampang penyerapan neutron efektif yang berbeda dan terkadang jauh lebih besar untuk nuklida tertentu daripada neutron cepat, dan oleh karena itu sering kali dapat diserap lebih mudah oleh inti atom, sehingga menghasilkan isotop unsur kimia yang lebih berat dan sering kali tidak stabil. Peristiwa ini disebut pengaktifan neutron.

Epitermal

^{[apa contohnya?]}

• Energi neutron lebih besar dari termal.
• Lebih besar dari 0,025 eV.

Kadmium

^{[apa contohnya?]}

• Neutron yang diserap kuat oleh kadmium.
• Kurang dari 0,5 eV.

Epikadmium

^{[apa contohnya?]}

• Neutron yang tidak diserap kuat oleh kadmium.
• Lebih besar dari 0,5 eV.

Lambat

^{[apa contohnya?]}

• Energi neutron sedikit lebih besar dari neutron epikadmium.
• Kurang dari 1 sampai 10 eV.

Resonansi

^{[apa contohnya?]}

• Mengacu pada neutron yang sangat rentan terhadap penangkapan nonfisi oleh U-238.
• 1 eV hingga 300 eV.

Menengah

^{[apa contohnya?]}

• Neutron yang berada di antara lambat dan cepat.
• Beberapa ratus eV hingga 0,5 MeV.

Cepat

Neutron cepat adalah neutron bebas dengan tingkat energi kinetik mendekati 1 MeV (100 TJ/kg), maka kecepatannya 14.000 km/s, atau lebih tinggi. Mereka diberi nama neutron cepat untuk membedakannya dari neutron termal berenergi rendah, dan neutron berenergi tinggi yang dihasilkan dalam hujan kosmik atau akselerator.

Neutron cepat dihasilkan oleh proses nuklir:

• Fisi nuklir menghasilkan neutron dengan energi rata-rata 2 MeV (200 TJ/kg, yaitu 20.000 km/s), yang memenuhi syarat sebagai "cepat". Namun, kisaran neutron dari fisi mengikuti distribusi Maxwell–Boltzmann dari 0 hingga sekitar 14 MeV di pusat kerangka momentum disintegrasi, dan modus energinya hanya 0,75 MeV, yang berarti bahwa kurang dari setengah neutron fisi memenuhi syarat sebagai "cepat" bahkan dengan kriteria 1 MeV.^[5]
• Fisi spontan adalah mode peluruhan radioaktif untuk beberapa nuklida berat. Contohnya termasuk plutonium-240 dan kalifornium-252.
• Fusi nuklir: fusi deuterium–tritium menghasilkan neutron sebesar 14,1 MeV (1400 TJ/kg, yaitu 52.000 km/s, 17,3% dari laju cahaya) yang dapat dengan mudah memecah uranium-238 dan aktinida nonfisil lainnya.
• Emisi neutron terjadi dalam situasi di mana inti mengandung cukup banyak neutron berlebih sehingga energi pemisahan satu atau lebih neutron menjadi negatif (yaitu surplus neutron "menetes" keluar dari inti). Inti tidak stabil semacam ini akan sering meluruh dalam waktu kurang dari satu detik.

Neutron cepat biasanya tidak diinginkan dalam reaktor nuklir keadaan tunak karena sebagian besar bahan bakar fisil memiliki laju reaksi yang lebih tinggi dengan neutron termal. Neutron cepat dapat dengan cepat diubah menjadi neutron termal melalui proses yang disebut moderasi. Hal ini dilakukan melalui banyak tumbukan dengan (pada umumnya) partikel yang bergerak lebih lambat dan dengan demikian bersuhu lebih rendah seperti inti atom dan neutron lainnya. Tumbukan ini umumnya akan mempercepat partikel lain dan memperlambat neutron serta menyebarkannya. Idealnya, moderator neutron suhu kamar digunakan untuk proses ini. Dalam reaktor, air berat, air ringan, atau grafit biasanya digunakan untuk memoderasi neutron.

Ultracepat

^{[apa contohnya?]}

• Relativistik.
• Lebih besar dari 20 MeV.

Klasifikasi lainnya

Tumpukan

• Neutron dari semua energi yang ada dalam reaktor nuklir.
• 0,001 eV sampai 15 MeV.

Ultradingin

• Neutron dengan energi yang cukup rendah untuk dipantulkan dan terperangkap.
• Batas atas 335 neV.