W prawidłowo działającym reaktorze niekontrolowana obecność substancji pochłaniającej neutrony, a więc hamującej przebieg reakcji łańcuchowej, jest niepożądana. Z racji szkodliwości zjawisko to, w przypadku ksenonu-135, nazwane jest zatruciem ksenonowym. Nierozpoznane było przyczyną błędnych i niebezpiecznych decyzji operatorów reaktora podczas katastrofy czarnobylskiej.
Samar-149, który również powstaje podczas reakcji rozszczepienia jądra atomowego w reaktorze, jest także bardzo efektywnym pochłaniaczem neutronów. Posiada relatywnie długi czas połowicznego zaniku, przez co istnieje nieprzerwanie (bez rozpadu) w paliwie jądrowym, dopóki nie pochłonie neutronu, stając się stabilnym izotopem samaru-150. Analogicznie do przypadku ksenonu, używa się terminu: zatrucie samarem reaktora jądrowego.
Innymi ważnymi pochłaniaczami neutronów są substancje używane w reaktorach jądrowych do budowy prętów kontrolnych. Są to metale: kadm, hafn i czasem inne metale ziem rzadkich, gadolin. Zazwyczaj składają się z mieszaniny różnych izotopów, z których niektóre są wyśmienitymi absorbentami neutronów: gadolin-157 wykazuje przekrój czynny na absorpcję neutronu termicznego rzędu 160 000 b.