En neutron är en liten subatomär partikel som kan hittas i praktiskt taget alla former av konventionell materia, med det enda stabila undantaget är väteatomen. Partikelns hem är i atomkärnan, där den är tätt bunden med protoner genom den starka kärnkraften, den starkaste kraften i naturen. Neutroner är ansvariga för ungefär hälften av vikten av konventionellt material i volym.
Denna partikel fick sitt namn eftersom den är elektriskt neutral. Det kan ses som en proton och en elektron som krossas tillsammans. Eftersom båda dessa partiklar har motsatt laddning av samma storlek, resulterar deras fusion i en laddningsfri partikel. Denna brist på laddning kan göra neutroner svåra att upptäcka, men tekniker för att observera dem har formulerats som drar fördel av hur de interagerar med kärnorna i olika atomer. Partiklarna kan ibland bete sig laddade på ett begränsat sätt eftersom deras beståndsdelar, kvarkar, har små laddningar.
Normala atomer har ett balanserat antal protoner och neutroner i sin kärna. Till exempel har helium två protoner och två neutroner, och järn har 26 protoner och 26 neutroner. När denna balans bryts kallas atomen för en isotop, även om tekniskt normala atomer bara är isotoper som är stabila, och ordet ”isotop” används i vardagsspråk för att beskriva icke-stabila atomvarianter.
Neutronen upptäcktes ursprungligen 1930. Dess antipartikel, antineutronen, upptäcktes 1956. Även om det är en subatomär partikel, är neutronen inte fundamental. Den består av två dunkvarkar och en uppkvarkar, vilket gör den klassad som en baryon. Att den är sammansatt av mindre delar teoretiserades inte förrän 1961.
Denna partikel har en massa som liknar sin kärnpartner, protonen, förutom att den är något större. Det kan överleva utanför kärnan i en atom, men bara under en period av cirka 15 minuter. I slutet av den tiden genomgår den en process som kallas beta-sönderfall, varvid den bryts ner till en proton, en elektron och en antineutrino.
En förståelse för neutroner har varit avgörande i utvecklingen av kärnenergi och kärnvapen. Instabila isotoper avger dessa partiklar när de bryts ner, vilket kan starta kärnkedjereaktioner. De stora stavarna som sätts in i kärnreaktorer finns för att begränsa antalet neutroner som studsar runt.