中子的同位素

中子的同位素（或0号元素的同位素）指的是质子数为零的核素^[1]，现时被证实发现的同位素只有¹n及²n。¹n较为稳定，半衰期较长（611.0秒^[2]），其他的同位素非常不稳定^{[n 1]}。

主要的0号元素同位素

同位素 衰变 丰度 半衰期 (t1/2) 方式 能量 （MeV） 产物 1n 611.0 s β− 1H 2n 10-22 s n 1n

←H（-1） H（1）→

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0号元素还没有在科学文献中使用（故此称为中子的同位素），无论是一个简明的物质形式，或作为一个元素。

另外，⁴n等，可能较稳定，在2004年的法国，发现了4个在一起的中子，被称为0号元素^[3][4]但尚未能被证实。此外还有³n，但根据目前的模型来看，应该比其他的更不稳定，^{[来源请求]}故不列出。而根据理论计算，由于五个中子无法束缚，因此⁵n可能无法存在^[5]。此外，亦有一些探讨更多中子组成之核素的文献，例如²⁰n^[6]。

下表列出了部分的仅含中子的原子核，并以^质量数n来表示，而⁰n只是符号，实际上不代表任何东西，故不列出。

自由中子

主条目：中子和0号元素

中子β衰变的费曼图。经由一个W玻色子，中子衰变为一个质子，同时释放出一个电子和一个反电子中微子

1
n
大部分是由放射性元素衰变所射出的粒子，平均寿命约为十五分钟，会进行β衰变，半衰期为7002611000000000000♠611.0±1.0 秒，衰变能量为0.782343 兆电子伏特^[7]，另外有千分之一的自由中子会在衰变的同时，释放出γ射线，是轫致辐射的结果。此外，仍有约百万分之四的1
n
会发生双体衰变，即电子在产生后未能获得足够的能量脱离质子，于是和质子生成一个中性的氢原子。

双中子

主条目：双中子

2
n
是一种仅含有中子的核素，会从某些放射性元素中被从核中抛出，类似于中子发射，但其非常不稳定，半衰期约为10⁻²²秒。若双中子与其他原子发生碰撞会造成其原子序不变但原子量增加2。2012年，中子的同位素2
n
被密歇根州立大学的研究人员明确的从16
Be
的衰变观察到^[8]；另外也有研究指出这种核素可由氦核在核反应堆中产生^[9]。

四中子

主条目：四中子（英语：Tetraneutron）

4
n
是一种理论上存在的假想粒子，法国国家科学研究中心核物理实验室的弗朗西斯科-米高儿·马科斯（Francisco-Miguel Marqués）带领的研究团队在观察铍-14核的裂变时，提出了四中子（英语：Tetraneutron）稳定核的假说^[10]。这一假说认为，四个中子能形成一个稳定的原子核，但后来的实验工作未能重复马科斯等人的发现。现有理论认为这种组合不稳定。

图表

符号	Z	N	同位素质量（u） [n 2]	半衰期 [n 2]	衰变 方式[11]	衰变 产物 [n 3]	原子核 自旋	相对丰度 （摩尔分率）[n 2]
1n[12][13]	0	1	7000100866491600000♠1.00866491600(43) u[14]	611.0(10) s[2] [0.782 ± .013 MeV][7]	β− (>99.9%)	1 H	1/2	7000100000000000000♠1.0000[n 4] 痕量或天然放射性
			7000100866510999999♠1.00866511 u（ n ）[2]		γ (<0.1%)
2n[15][16][17]	0	2	7000201731999999999♠2.01732 u	1(0)×10−22 s[18]	n	2 1n	0+
4n（英语：Tetraneutron）[10][19][20]	0	4	4.043#	(<6978100000000000000♠1.0(0)×10−22 s)#	SF	(variable)	0+ #

备注：画上#号的数据代表没有经过实验的证明，只是理论推测而已，而用括号括起来的代表数据不确定性。

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反氢的同位素	中子的同位素	氢的同位素

参见

• 0号元素
• 中子

注释

1. ¹n指自由中子
2. 用括号括起来的数据代表不确定性。
3. 稳定的衰变产物以粗体表示。
4. 所有放射到自然界中的中子必为¹n

参考文献

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1. ^ 1935 Nobel Prize in Physics（页面存档备份，存于互联网档案馆）
2. ^ 引用资料-中子的同位素（页面存档备份，存于互联网档案馆）