Свободный нейтрон

Свобо́дный нейтро́н — нейтрон, существующий вне атомного ядра.

Свободный нейтрон бета-радиоактивен с периодом полураспада около 10 минут (Шаблон:Nobr), что соответствует характерному времени жизни около 15 минут (Шаблон:Nobr). 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 Шаблон:Nobr (температура около Шаблон:Nobr), в воде захватываются протонами в среднем через Шаблон:Nobr. Свободные нейтроны очень низких энергий (так называемые «Шаблон:Не переведено») 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 Шаблон:Не переведено 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 $v=(1-10^{-6})c$ время жизни в лабораторной системе отсчёта увеличивается в $\gamma =1/\sqrt{1-v^2/c^2}\approx 700$ раз и составляет порядка недели.

См. также

• Бета-распад нейтрона
• Нейтронное излучение

Литература

• Шаблон:Книга:Физическая энциклопедия
• Шаблон:Книга
• Шаблон:Книга