Коротко — потому что скорость $\beta$-распада определяется одновременно матричным элементом слабого взаимодействия и фазовым пространством конечных частиц, а эти величины для свободного нуклона и для нуклона в ядре сильно различаются. Формально по правилу Ферми скорость распада (ширина) задаётся
$$\Gamma =\frac{2\pi }{\hslash }|M{|}^2\rho (E),$$ где $|M{|}^2$ — квадрат матричного элемента перехода, а $\rho (E)$ — плотность конечных состояний (фазовое пространство). Для свободного нейтрона ${\tau }_n=1/\Gamma$ экспериментально ${\tau }_n\approx 880\text{s}$ — это результат конкретного сочетания матрицы (включая $g_V,g_A$ и их отношение $\lambda =g_A/g_V$) и доступного фазового пространства.
Какие факторы в ядре/среде меняют $\beta$-распады:
- Сдвиг Q‑значения (связывание нуклонов): $Q=(M_i-M_f-m_e)c^2$. Изменённое $Q$ меняет фазовое пространство $\rho (E)$ и скорость сильно (обычно гамма-факторы $\propto Q^5$ для позволенных переходов примерно).
- Ядерная структура (матричный элемент): доступность Ферми/Гамов–Теллеровых компонент, запрещённость (allowed/forbidden) и конфигурации оболочек существенно меняют $|M{|}^2$. Обычно вводят $ft$-значение:
$$ft=\frac{K}{g_V^2|M_F{|}^2+g_A^2|M_{GT}{|}^2},$$ где $K$ — константа.
- Электромагнитные эффекты (Ферми‑функция): кулоновское взаимодействие финального электрона с зарядом ядра модифицирует фазовую плотность через $F(Z,E_e)$, увеличивая/уменьшая вероятность в зависимости от знака заряда.
- Паулиевская блокировка и заполняемость состояний: в плотной/degenerate среде (звёзды, нейтронные звёзды) заполненные электронные уровни подавляют или открывают каналы (electron capture vs. ${\beta }^{-}$).
- Связанные состояния электронов (bound‑state $\beta$-decay): в сильно ионизованных атомах возможен бета‑распад с захватом электрона в связанное состояние, что меняет скорость.
- Коротко- и средне‑дистанные ядерные корреляции: обмен мезонами, двухнуклонные токи (MEC), корреляции спин‑изоспина и т.п. модифицируют эффективные матричные элементы.
- Эффект «усадки» осциллятора $g_A$-quenching: в ядрах эффективное значение аксиального момента может быть меньше свободного $g_A$, что удлиняет времена переходов.
- Конечные‑state взаимодействия и радиативные/рекойл‑поправки: слабые магнитные и рентген‑/гамма‑излучения, кинематические поправки влияют на точное значение скорости.
- Температурно‑плотностные и химические эффекты: плазменная пальпация, экранирование, плотность электронов в окружении (в лаборатории обычно малая поправка, в астрофизике — значительная).
Итого: свободный нейтрон имеет конкретную длину жизни потому, что для него конкретны $|M{|}^2$ и фазовое пространство; в ядрах и в среде эти величины меняются за счёт сдвигов Q, ядерной структуры, кулоновских и средовых эффектов, корреляций и модификации слабых констант, что даёт очень широкий диапазон ядерных времен жизни.