子围绕带正电的原子核运行而形成的复杂系统。带电粒子（如质子，电子，或离子）和电磁波（如伽玛射线）都会在穿透物质时消耗能量，形式是将所穿透物质离子化。带电粒子会因此而慢下来，电磁波则会被所穿透物质吸收。中子的情况截然不同，它只会在与原子核近距离接触时受强相互作用或弱相互作用影响：结果一个自由中子在与原子核直接碰撞前不受任何外力影响。因为原子核太小，碰撞机会极少，因此自由中子会在一段极长的距离保持不变。自由中子和原子核的碰撞是弹性碰撞，其遵循巨观下两小球弹性碰撞时的动量法则。当被碰撞的原子核很重时，原子核只