En fri neutron er en neutron , der findes uden for atomkernen .
En fri neutron er beta-radioaktiv med en halveringstid på omkring 10 minutter (611 sekunder), hvilket svarer til en karakteristisk levetid på omkring 15 minutter (880,1 ± 1,1 sekunder [1] ). Men når de først er i stoffet, absorberes frie neutroner let af atomkerner . Absorptionshastigheden afhænger af neutronens energi (hastighed) og indfangningstværsnittet , som er specifikt for hver isotop , der absorberer neutroner. Termiske neutroner med en gennemsnitshastighed på 2200 m/s ( temperatur ca. 300 K ) fanges således af protoner i vand efter et gennemsnit på 230 μs. Meget lavenergifri neutroner (såkaldte " ultrakolde neutroner ") kan opbevares i specielle beholdere under vakuum, indtil de naturligt henfalder, da de oplever total intern refleksion fra karrets vægge.
I store mængder produceres frie neutroner i en nuklear fissionskædereaktion i en atomreaktor . Der er også særlige kilder til frie neutroner.
Den frie neutron betragtes undertiden som en af isotoper af grundstoffet med atomnummer nul i det periodiske system - neutronium .