Взаимодействие нейтронов с атомными ядрами может происходить по разным сценариям. 4 Некоторые из них:

• Упругое рассеяние. 4 Между нейтроном и ядром происходит перераспределение кинетической энергии, при этом внутренняя энергия ядра не изменяется. 4 Если до столкновения ядро покоилось, то после столкновения оно приходит в движение, получая от нейтрона некоторую энергию. 2
• Неупругое рассеяние. 4 Ядро переходит в возбуждённое состояние за счёт кинетической энергии нейтрона. 4 Затем ядро выделяет энергию путём испускания γ-кванта, нуклона или кластера. 4
• Поглощение нейтрона. 1 Нейтрон полностью поглощается ядром, и образуется составное ядро. 1 Затем составное ядро распадается до своего основного состояния за счёт гамма-излучения. 1
• Ядерное деление. 1 Ядро атома распадается на более мелкие части (более лёгкие ядра). 1 В процессе деления часто образуются свободные нейтроны и фотоны (в форме гамма-лучей) и выделяется большое количество энергии. 1

Из-за отсутствия электрического отталкивания между нейтроном и атомным ядром, нейтрон-ядерные реакции возможны при любых энергиях. 4 То, какой из возможных процессов будет в таких реакциях доминирующим, зависит от энергии нейтрона. 4