Neutronen werden definitiv immer noch hergestellt.
Der größte Teil der sichtbaren Materie, die während der Nukleosynthese des Urknalls entstand, bestand aus Wasserstoff, Helium und Lithium. Wasserstoff enthält manchmal ein Neutron (es bildet das stabile Deuterium), und alle stabilen Isotope von Helium und Lithium enthalten ein Neutron. Wenn das Modell also korrekt ist, müssen bei diesem Ereignis Neutronen entstanden sein.
Denken Sie daran, dass freie Neutronen keine stabilen Teilchen sind und mit einer Halbwertszeit von etwa 10 Minuten zerfallen. Wir würden also nicht erwarten, Neutronen zu finden, die nicht auf Atomkerne beschränkt sind; es ist nicht so, dass es eine Suppe aus stabilen Protonen und Neutronen gibt, aus der manchmal Atome entstehen.
Aber wir wissen auch, dass dies nicht die einzige Quelle für Neutronen ist. Zum einen kennen wir instabile Kerne, die spontan ein Proton in ein Neutron verwandeln oder umgekehrt. Das Szenario, das Sie interessiert, heißt Beta+-Zerfall. Dabei wird ein Proton in einem Kern in ein Neutron, ein Positron und ein Neutrino umgewandelt. Ein Beispiel wäre der Kern von Magnesium-23, der sich in Natrium-23 umwandelt (beachten Sie, dass die Nukleonenzahl gleich bleibt, aber das Element sich ändert).
Auch die Sonne ist auf die Neutronenproduktion angewiesen. Der größte Teil der Sonnenmasse besteht aus einfachem Wasserstoff, H-1. Er hat keine Neutronen. Wenn man zwei Wasserstoffkerne zusammenschlägt, erhält man He-2 (auch Diproton genannt), das extrem instabil ist und sehr schnell wieder in zwei separate Wasserstoffkerne zerfällt. Unnötig zu sagen, dass bei einer solchen Reaktion keine Energie freigesetzt wird!
Was passieren muss, ist, dass sich eines der Protonen im Diproton in ein Neutron verwandelt. Freie Protonen wandeln sich nicht spontan in Neutronen um, denn Neutronen sind nur geringfügig massereicher als Protonen (und aus demselben Grund zerfallen freie Neutronen auch spontan in Protonen). Ein Diproton hat jedoch eine höhere Bindungsenergie als ein Deuteron (H-2), so dass sich eines der Protonen tatsächlich in ein Neutron verwandeln kann, wobei ein Positron, ein Neutrino und die überschüssige Bindungsenergie freigesetzt werden.
Diese Reaktion wird durch die schwache Kernkraft vermittelt, die auf große Entfernungen („groß“ bedeutet hier „Entfernungen vergleichbar mit der Größe eines Kerns“) relativ schwach ist. In Verbindung mit der Instabilität des Diprotons bedeutet dies, dass nur eine sehr kleine Menge von Diprotonen jemals in ein Deuteron umgewandelt wird. Aber ohne dieses seltene Ereignis hätte die Sonne ihren Fusionsofen nicht. Interessanterweise ist sie auch ein wichtiger Ratenbegrenzer für die Sonnenfusion – wäre die schwache Kraft stärker, würde die Sonne ihren Brennstoffvorrat viel schneller verbrauchen. Bislang scheint die schwache Kraft die einzige Kraft zu sein, die den Geschmack der Quarks und damit die Baryonenzahl verändern kann.
Der Vollständigkeit halber sei noch erwähnt, dass Neutronen bei ausreichend energiereichen Kollisionen paarweise mit Antineutronen entstehen.