茨城県中性子ビームライン（Ibaraki Neutron Beamline） 

中性子とは，原子核を構成する粒子であり，陽子とほぼ同程度の質量をもち，電荷をもたない中性の粒子です。透過性があり，軽元素の観測が得意なため，様々なモノの構造（原子の配列）を観察するために利用されています。J-PARCでは，陽子（水素陽イオン）を水銀の標的原子核に高速でぶつけて，核破砕を起こして中性子を取り出しています。

粒子であると同時に波の性質を持つ中性子は，X線回折と同様に結晶中でブラッグ回折を起こすため，干渉現象を観測することにより結晶の構造を知ることができます。

X線では困難であった水素やリチウムなどの軽元素（原子番号が小さい原子）を観察することができます。タンパク質中の水素原子や，電池内のリチウムの動きをみることができます。

電荷を持たず相互作用がほとんどないことから，物質を通り抜けることができます。材料内部の深い部分を非破壊で観測することができます。

中性子は微小な磁石であり，物質中の磁気構造や磁場分布を観測することができます。モーターの強力磁石や高温超電導送電材料の分析ができます。