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在穩定的原子核中的中子也是穩定的，但是在原子核外，一顆自由中子的性質是不穩定的。自由中子會透過所謂的衰變而轉換成一顆質子，同時伴隨釋放出一顆電子和一顆反微中子，半衰期大約爲15分鐘(或885.7 ± 0.8 秒)。自由中子常常是來自核分裂或融合的過程。

1930 年Walther Bothe和Herbert Becker在德國發現，如果來自釙的高能量天然α粒子落在鈹、硼或鋰這些較輕的元素時，便會有一種穿透力異常地高的輻射產生。起初這輻射被認為是射線，儘管這種輻射的穿透力比當時已知的任何射線還要大，而且實驗結果的細節很難解釋這個假設。1932 年另外一份關於中子研究的重要報告由Irène Joliot-Curie 和Frédéric Joliot在巴黎提出。他們表示，這未知的輻射如果落在含有石蠟或其他含氫的化合物時將會射出高能的質子。這個現象並不是不符合此新輻射假定的伽瑪射線的本質，但詳細的、定量的分析數據卻使得越來越難與這樣一種假設相吻合。

終於在1932年，物理學家詹姆斯-查德威克在英國的利物浦大學執行了一系列的實驗，證實射線的假說是真的站不住腳了。他建議應該將此新輻射視為由大量的電中性微粒所組成，且中性微粒的質量近似於質子，他緊接著又執行了一系列的實驗來證實他的建議。這種電中性的微粒最終被命名為中子。

中子屬於重子類，由兩個下夸克和一個上夸克構成。以往曾經將中子列為基本粒子的一員。但現今在標準模型理論下，因為中子是由夸克組成，所以它是個複合粒子。
中子和其他常見的次原子粒子最大的分別在於，中子因其下夸克和上夸克之電荷互相抵消，本身不帶電荷。另外，它穿透性強，無法直接進行觀察，也令它在核轉變中成為非常重要的媒介物。這兩項因素使得它在次原子粒子發展歷史的較後期才被發現。

備註：
這是由參考資料網頁截取的，而最終來源南由「維基百科」內的資料，由網頁的老師譯取彙整的。

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