自由中子衰变（free neutron decay），理学-物理学-原子核物理学-中子物理，自由中子通过β衰变转变成质子、电子和反中微子的过程。由于中子质量大于质子质量和电子质量之和，因此自由中子是不稳定的，其衰变能为0.782兆电子伏。鉴于中子衰变的重要意义，自20世纪50年代以来，人们用不同的实验方法对中子衰变的平均寿命进行了许多测量，但结果相差很大。80年代以后，科学家采用“束法”和“瓶法”进行测量，得到了较为精确的结果。所谓“束法”，就是让中子束通过探测器，测量中子衰变时出现的质子数目。所谓“瓶法”，是将自由中子捕获在一个接近绝对零度的真空瓶中，借磁力抵消重力让中子悬浮起来，计算衰变剩余中子的数量。 “束法”已经在美国国家标准技术研究所（NIST）使用了30余年。2013年他们报道了887.7±3.1秒的中子平均寿命。“瓶法”已被美国洛斯·阿拉莫斯国家实验室（LANL）和法国格勒诺布尔的劳厄-朗之万研究所（ILL）用于测量。2008年，法俄科学家的联合实验给出了878.5±1秒的结果，比“束法”短了约9秒。