С момента своего появления нейтронная ядерная физика продемонстрировала свою эффективность, став основой ядерной энергетики и инструментом изучения ядерной структуры и свойств фундаментальных взаимодействий. Высокоточное определение свойств нейтрона, параметров его распада и нейтронных сечений, исследования нейтронно-индуцированного деления и ядерных реакций с нейтронами являются ценными, а иногда и уникальными источниками информации для решения задач космологии, изучения свойств Вселенной на ранней стадии. этап его образования, свойства ядерной материи и фундаментальные взаимодействия. Ядерно-нейтронные методы (такие как активационный анализ) нашли широкое применение в качестве мощного аналитического метода в экологических, биологических исследованиях и археологии.
Области применения нейтронов 
Использование холодных нейтронов (с длинами волн от 4 до 20 Å) в исследованиях по рассеянию нейтронов позволяет изучать наноразмерные объекты и становится современной тенденцией во всем мире, особенно в исследованиях наноструктурированных объектов, необходимых для медицины и биологии. В то же время, используя очень холодные нейтроны (VCN) с длинами волн от 20 Å до 100 Å, можно достичь новых уровней точности измерений несколькими методами, например нейтронное спин-эхо и рефлектометрия. Более того, VCN также являются очень многообещающим инструментом для исследований в области физики элементарных частиц и изучения фундаментальных взаимодействий (например, измерения времени жизни нейтрона, поиска нейтрон-антинейтронных осцилляций и т. Д.). Ультрахолодные нейтроны (УХН) - это хорошо зарекомендовавший себя экспериментальный инструмент для исследований в области физики элементарных частиц и фундаментальных взаимодействий. Дальнейшее увеличение интенсивности источников УХН позволит не только повысить точность подобных экспериментов, но и существенно расширить возможности использования УХН, например, для исследования поверхностей и тонких пленок.
Благодаря своим исключительным характеристикам нейтроны во многих отношениях являются идеальным зондом для исследования материалов из-за значительных преимуществ перед другими формами излучения, используемыми для исследования микроскопической структуры и динамики. То, что в основном лежит в основе нашего современного качества жизни, зависит от нашего понимания и последующего контроля над поведением материалов. Нулевой электрический заряд позволяет нейтронам проникать в материалы глубоко, до нескольких десятков см (сравните с несколькими микрометрами для синхротронного излучения). Аномально большой собственный магнитный момент позволяет им одновременно обнаруживать динамику и структуру микроскопических магнитных структур. Пучки нейтронов с длиной волны около 2 Å, которая соответствует типичным атомным расстояниям и имеет энергию, эквивалентную температуре образца, идеально подходят для исследования атомных структур и наблюдений за движениями атомов. Кроме того, нейтроны могут различать разные изотопы одного и того же химического элемента, что приводит к уникальному контрасту для разных материалов в сложных средах. Например, в отличие от рентгеновских лучей, водород виден даже на фоне тяжелых атомов, и обмен водорода на химически эквивалентный дейтерий можно использовать для маркировки различных участков очень сложных биологических макромолекул.