En fri neutron är en neutron som finns utanför atomkärnan .
En fri neutron är beta-radioaktiv med en halveringstid på cirka 10 minuter (611 sekunder), vilket motsvarar en karakteristisk livslängd på cirka 15 minuter (880,1 ± 1,1 sekunder [1] ). Men en gång i materia absorberas fria neutroner lätt av atomkärnor . Absorptionshastigheten beror på neutronens energi (hastighet) och infångningstvärsnittet , som är specifikt för varje isotop som absorberar neutroner. Så termiska neutroner med en medelhastighet på 2200 m/s ( temperatur ca 300 K), i vatten fångas av protoner efter i genomsnitt 230 μs. Mycket lågenergifria neutroner (så kallade " ultrakalla neutroner ") kan lagras i speciella kärl under vakuum tills de naturligt sönderfaller, eftersom de upplever total inre reflektion från kärlets väggar.
I stora mängder produceras fria neutroner i en kärnklyvningskedjereaktion i en kärnreaktor . Det finns också speciella källor för fria neutroner.
Den fria neutronen anses ibland vara en av isotoper av grundämnet med atomnummer noll i det periodiska systemet - neutronium .