中子散射長度（neutron scattering length）
當中子經過一個原子核時，它的波有一部分被散射。中子散射長度（記作 b）就是說明散射有多強的單一數字——它是中子版的、對應 X 光原子散射因子的量。它的單位是長度（以費米，fm 計，其中 1 fm = 10^-15 公尺），因為它可想像成中子所見原子核的等效半徑。b 大代表散射強，b 小代表弱。與 X 光散射因子不同，b 幾乎不隨散射角改變，因為原子核比中子波長小太多，表現得像一個點。
b 令人吃驚之處在於它「不」隨原子序平順上升。它在不同元素之間跳動，看起來幾乎是隨機的，甚至在同一元素的不同同位素之間也不同，因為它取決於中子與原子核如何共振的量子細節。有些輕元素的值意外地大，有些重元素的值卻小，還有幾個甚至是「負」的——最著名的是一般氫（氕，H-1 同位素）的 b 約為 -3.7 fm，負號代表散射波帶著半波長的相位翻轉射出。氘（H-2）化學上完全相同，b 卻約為 +6.7 fm——正負號相反、尺寸更大。這張不規則、隨同位素而變的表，正是中子能定出 X 光錯過的輕原子、並能以同位素置換來調控的原因。
還有一個在實務上重要的區別。每個原子核其實把兩種散射長度捲在一起：同調部分（同一同位素的每個原子核都相同，產生銳利的布拉格峰）與非同調部分（在不同原子核之間隨機變動，產生無特徵的背景）。一般氫因其龐大的非同調截面而惡名昭彰——它把繞射圖樣淹沒在背景霧裡。這正是實驗者為何常把氫換成氘的具體原因，氘的非同調散射小得多：不是為了改變化學，而是把吵雜的散射體換成乾淨的散射體。
在金屬氫化物中，X 光把重金屬原子看得很清楚（Z 大），氫卻幾乎看不到。用中子時角色近乎對調：氫的 |b| 約 3.7 fm，與許多金屬相當，所以中子圖樣能釘出每個氫的位置——而換成氘（b 約 +6.7 fm）既增強訊號，又削減非同調背景。
b 是以費米為單位的長度，在週期表上不規則、每個同位素各異——一般氫的甚至是負的。
因為 b 隨同位素而變、且與原子序無關，中子能區分 X 光無法區分的相鄰元素（如錳與鐵）。代價是：一般氫龐大的非同調散射會淹沒訊號，這正是樣品常被氘化的原因。