Свобо́дный нейтро́н — нейтрон, существующий вне атомного ядра.
Свободный нейтрон бета-радиоактивен с периодом полураспада около 10 минут (), что соответствует характерному времени жизни около 15 минут ([Neutron properties.] In: Workman R. L. et al. (Particle Data Group), Prog. Theor. Exp. Phys. 2022, 083C01 (2022) and 2023 update.). Существует расхождение в результатах измерений разными методами. Однако, попав в вещество, свободные нейтроны охотно поглощаются ядрами атомов. Скорость поглощения зависит от энергии (скорости движения) нейтрона и сечения захвата, специфичного для каждого изотопа, поглощающего нейтроны. Так, тепловые нейтроны, имеющие среднюю скорость (температура около ), в воде захватываются протонами в среднем через . Свободные нейтроны очень низких энергий (так называемые «») можно хранить в специальных сосудах в вакууме до их естественного распада, поскольку они испытывают полное внутреннее отражение от стенок сосуда.
В больших количествах свободные нейтроны получают в цепной ядерной реакции деления в ядерном реакторе. Существуют также специальные источники свободных нейтронов.
Свободный нейтрон иногда рассматривают как один из изотопов элемента с нулевым атомным номером в таблице Менделеева — нейтрония.
На околосветовых скоростях (например в космических лучах) свободные нейтроны существуют дольше из-за релятивистского замедления времени. Так, при скорости время жизни в лабораторной системе отсчёта увеличивается в раз и составляет порядка недели.
См. также Бета-распад нейтрона Нейтронное излучение
Литература
Примечания
Категория:Физика ядерного реактора Категория:Ядерная физика Категория:Нейтронная физика Категория:Изотопы