核聚变到铁就停止了,那么宇宙里比铁要重的元素都是怎么堆出来的?

无尽的死亡在等待


核聚变本身并不会到铁就停止,超过铁的元素也是核聚变生成的。

所谓核聚变到铁元素为止,说的是在一般恒星内发生的核聚变到铁为止。因为恒星一般都遵循如下核聚变顺序:氢核聚变-->变成氦核,氦核聚变为碳元素和氧元素,碳元素再聚变为原子序数更大的元素,之后这些元素再次聚变,知道聚变为铁元素为止。之所以到铁元素停止,是因为铁元素想要聚变,需要的温度和压力都是超高的,恒星没有发生超新星爆炸之前是无法提供的。所以,恒星中元素聚变也就到铁为止了。


上图是一张恒星内元素聚变的顺序和需要的温度,可见到铁元素时温度就需要30亿度了。可能大家对于30亿度没有概念,这个温度是宇宙大爆炸之后10秒时的温度!所以说,恒星无法满足这个温度,铁元素就失去了再次聚变的资格。





但是,超新星爆炸是个例外,超新星爆炸可以瞬间提供足够的温度和压力,直接把铁元素的电子剥离,扫清铁核聚变的障碍,快速促进铁核融合聚变,进而生成大量的重元素。我们地球上的各种金属,比如铜、金、银都是某次超新星爆炸时生成的,然后被抛射到太阳系内。可能也正是这次超新星爆炸,才促进了太阳系原始星云的聚集,最终演变成为了太阳系,诞生了我们地球生命。


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答:宇宙中高于铁的元素,可以是大质量恒星在演化末期,通过中子俘获过程形成;或者在双中子星合并事件中,也能大量形成。


我们地球上的元素非常丰富,从1号氢元素到92号铀元素都有,铀是自然界中大量存在的最重元素;大于92号的叫做超铀元素,只有几种在自然界中微量存在,其余都是人工合成的,超铀元素的半衰期一般都很短。


如果了解一点天文学知识,就会知道恒星是一个元素加工厂,可以把宇宙中的氢元素进行核聚变,然后生成各种各样的元素。

比如在恒星内部,氢元素聚变生成氦元素,并释放大量能量;然后氦元素又聚变,生成碳元素和氧元素;碳元素的聚变,又可以生成氖、钠、镁、铝元素。

但是这样的聚变,在恒星内部到铁元素就终止了,比如硅元素聚变生成铁-56,然后铁-56无法继续进行聚变;那么高于铁的其他元素,又是如何来的呢?


我们知道,氢弹是氢的同位素聚变,原子弹是铀或者钚裂变,两个核反应都是释放能量,这与原子核的“比结合能”有关。

结合能表示把原子核中的核子(质子和中子)完全分开,所需要提供的能量;但是我们不关心结合能,而是关心结合能与核子数量的比值,叫做比结合能。

比结合能越大,表示原子核越稳定,铁-56的比结合能是所有原子中最大的,所以铁-56是最稳定的原子,比铁更高的元素叫做超重元素,看来大家说“老铁”是有原因的(暗笑)!


对以上原理有了一些了解后,我们再来看宇宙中元素的形成原理;所有恒星在刚形成时,都会进行氢元素的聚变反应,氕核先聚变为氘核,再经过多步聚变后,产物主要是氦-4:

(1)对于小质量恒星,比如小于0.8个太阳质量的红矮星,就只能聚变到氦了,因为这种恒星的质量太小,内部温度不够高,氦元素的聚变反应无法点燃。

(2)像太阳这样的恒星,在氢元素燃烧完后,引力作用会临时压过核聚变释放的能量,然后恒星外层发生收缩,使得内核温度急剧升高,就会点燃氦元素;氦的聚变非常快,并释放大量能量把恒星外层大气吹走,也就是氦闪,在《流浪地球》中就是假设太阳即将发生这种情况。

(3)太阳在演化末期只能聚变到碳、氧元素,比太阳质量更大的恒星,聚变反应可以到硅元素。

(4)对于大质量恒星(约10倍太阳质量),一直可以聚变到铁元素,然后聚变反应就终止了,因为铁的结合能是最高的。


铁-56原子有26个质子和30个中子,要使铁变为更重的元素,就需要继续往铁原子中塞入质子,原子核由强力把质子和中子绑在一起,但是强力是短程力,只在10^-15米尺度生效。

虽然强力是库仑力的100倍,但是库仑力是长程力,原子核带正电荷,这时候要把质子塞进铁原子核是非常困难的,因为质子和铁原子核会相互排斥。

由于库伦势垒太高,超重元素无法在恒星内部通过质子俘获、或者α粒子俘获的方式形成;而且铁-56进行质子俘获的平均时间,已经远远高于了恒星的寿命,于是在恒星内部,只能通过中子俘获的方式获得超重元素。


由于中子不带电,所以中子比质子更容易接近原子核,中子被原子核中强力抓住的过程,叫做中子俘获,中子俘获又分为慢中子俘获过程(s过程)和快中子俘获过程(r过程)


大质量恒星在演化末期(红超巨星),恒星内部聚集了许多铁元素,也存在密度很高的中子流(可达每立方厘米10^8个);于是铁-56俘获一个中子变为铁-57,然后铁-57的原子核发生β衰变(释放一个高能电子),生成比铁高一号的27号元素钴 ,也就是Co-57,然后Co-57继续通过中子俘获过程,生成更重的元素。

慢中子所处温度低,中子俘获过程时间长,如果生成物的半衰期太短,生成物就会在下一次还没俘获中子前发生衰变,所以慢中子俘获过程只能生成一小部分超重元素;而快中子的俘获过程时间短,可以生成大量的超重元素。

大质量恒星在超新星爆发时,能达到100亿度以上的温度,此时快中子密度极高(可达每立方厘米10^23个),于是铁元素在超新星爆发中进行快中子俘获过程,可以生成大量的超重元素;或者在双中子星合并事件中,中子溃散后不久会衰变为质子,也能形成大量的超重元素。

所以,形成比铁更重的元素,就至少有三种方式:

(1)大质量恒星演化为红超巨星时,铁-56通过慢中子俘获过程,产生少量超重元素;

(2)双中子星合并事件中大量产生;

(3)超新星爆发时,通过快中子俘获过程大量产生。

我们地球上有着各种各样的元素,一些超重元素还是人体不可缺少的微量元素,比如29号铜元素,存在于肌肉和骨骼当中;33号砷元素,存在于头发和皮肤中;34号硒元素,存在于心肌和骨骼肌中。

然而这些元素,归根到底来自于至少45亿(太阳系年龄)年前,某次超新星爆发或者双中子星合并事件;我们身体中的元素,就是超级爆炸中落入太阳系的余烬尘埃。


然而这样的事件,每天都发生在宇宙当中,在我们银河系内平均每个世纪里,会有1~2次超新星爆发事件。我们夜晚看到那条明暗相间的银河,其实就是无数次超新星爆发后,残留下来的物质挡住了银河系中心的光线。

在红外线望远镜下,这些残骸显现出明显的放射状,或许在某处就有另外一个文明,在观察我们的太阳系。


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明确回答:核聚变并没有到铁就停止了,宇宙中比铁重的元素都是通过核聚变得到的,包括人造元素。

认为核聚变到铁就停止了的认识是只局限于恒星主序星过程的核聚变,而没有认识到超新星大爆炸和大质量天体碰撞过程是一种更高级别的核聚变。

一般来说,像太阳这种中小质量的恒星,核聚变到了碳元素就停止了,没有足够的引力激发更重元素的核聚变。大于太阳质量8倍以上的恒星,中心核聚变会一直进行到铁元素为止。核聚变停止后,中心没有了抵抗引力压力的能量,恒星巨大质量导致的引力坍缩以亚光速冲撞铁核,反弹的速度和能量导致超新星大爆炸。

超新星大爆炸的能量是巨大的,在一瞬间释放出太阳100亿年总释放能量的若干倍。2016年1月观测到的一颗超新星爆发,其瞬间亮度达到太阳的5700亿倍,比银河系所有恒星亮度加起来还要亮20倍。

除此以外,还有大质量天体的碰撞,如中子星、黑洞,甚至白矮星,它们同类碰撞或者相互碰撞都会导致和超新星一样甚至更剧烈的爆发。

不管是超新星爆发还是大质量天体相撞爆发,有时还会形成宇宙最厉害的能量暴~伽马射线暴,这种射线暴会气化掉附近上百光年的星体,破坏力可以达到上万光年,是宇宙第一杀手。据分析,宇宙绝大多数文明都无法发展到高级状态,就是因为伽马射线暴不定期清理的结果。


这种大爆发会在周边一个巨大空间重现宇宙大爆炸初期的亿亿度高温和巨高压状态,所以在这样极端的温度和压力下,什么样的重元素不会生成呢?

现在宇宙中已经发现的118种元素,其中铁以上元素都是在这种情况下生成的,生成的方式同样是核聚变,在极高的温度和压力下,核融合就成了轻而易举的事情了。

2017年,轰动整个世界天文学界的一次大事件,就是观测到了距离我们1.3亿光年的两颗中子星相撞的引力波,据科学家估计,这次相撞生成的黄金碎片散播在太空中,达到300个地球质量。

中子星相撞这种极高压力和温度,开始生成的元素应该是超重元素,随后会不断裂变,直到形成92号铀元素才会稳定下来。这其中也会生成47号元素银、79号元素金、82号元素铅等。

在元素周期表中118种元素中,有92种是自然界发现的,有26种是人造元素。这是因为有些元素的半衰期太短,自然界丰度就非常小,因此很难得到,就只有通过人工制造来补缺。

这些人造元素一般都是用加速器或核反应堆通过核聚变生成,是在已有元素基础上,用某种元素的原子核作为“炮弹”来轰击另一种元素,击穿原子核外壳击中原子核,使两种元素的核融合成一个新核,这样新元素就产生了。

一般人工制造的新元素都是某元素的同位素,而且只能遵从“加法”,也就是相对较轻元素变为较重元素,比如用硼(原子序数5)轰击锎(原子序数98),得到103号元素铹。

所以不管天然元素还是人造元素,都是采用核融合(核聚变)的方式得到的。

大质量天体发生超新星大爆炸或者相互碰撞得到的重元素,其中虽然有裂变的过程,但最开始形成的超重元素只有核聚变才能得到,有了超重元素,才可以裂变出各种较轻的元素。

我们地球上含有宇宙中存在的所有元素,这说明我们太阳系并不是宇宙原始星云形成的,而是超新星大爆炸后的再生星云形成的。

宇宙年龄已经有138亿岁。大质量恒星的寿命普遍很短,一般在几千万年到几亿年,有的甚至只有几百万年,比如R136a1质量相当太阳的265倍,寿命就只有300万年。因此宇宙初始的大质量恒星早就生生死死很多代了,这样宇宙中最原始的星云就应该早就没有了或者极少了。

宇宙刚诞生时,只有氢和氦和少量的锂等轻元素,第一代恒星就是以这些元素形成的。

几亿年后,大质量恒星就有很多超新星大爆发消亡了,既然铁以上重元素都是大质量天体爆炸产生的,因此,在宇宙诞生不久,这些重元素就应该都有了。

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“核聚变到铁元素就停止了"这句话不能从字面上这么理解。不能理解成大质量恒星一旦产生铁元素就不再核聚变了。而是必须这么理解,铁元素的产生是开启核聚变停止运行的按钮。

那么估计有大量的大仙大神们会问了:铁元素的产生如何让核聚变停止呢?

其实答案很简单的。就是以更剧烈的核聚变来停止的(与止戈为武是一个道理)。具体过程如下:

首先理解一下恒星的正常核聚变。恒星的正常核聚变就像足洋葱似的一圈一圈的,首先被点燃了的是氢聚变,接着的是氦聚变,再下去的就复杂多了,原子核聚变是两两而聚变的居多,可以氢氦产生锂,可以氦氦产生氧,可以氢氧,可以氦氧产生钙…………(如此等等,五花八门,好不热闹啊)不过,这些反应不论如何进行,其根本原因都是为了反重力(即在万有引力作用下产生的重力,重力的作用下为了不致于无穷无尽的坍塌下去必须有反重力作用,而热能即是有效的阻止重力坍塌的有效手段,),因此无论如何五花八门,只要是反应能产生热的,即可以抵抗重力作用。这个是恒星正常的热核反应过程。在这个过程中,产生元素质量越大正常地温度越高,同时由于元素质量大也会自然地向中心地带下沉而产生自然分层,虽说不是百分百地分得清清楚楚,却也是大致如此的。

那第二,了解一下不正常的核聚变反应吧。铁元素的产生是个奇葩式的反应,因为此反应不但不是放热反应而且还是个吸热反应。这个就不正常了,就打乱了恒星先前的重力与热的力学平衡。

由于在恒星的中心位置上产生了铁元素,如果仅仅只是产生一点点自然是什么鸟事情都没有。只不过既然可以产生铁元素就说明恒星的中心温度已经足以产生铁这一元素的条件,自然会是源源不断地产生的。然而产生的越多,热能损失得越大,恒星的中心位置上由于大量铁元素的产生而迅速降温,降温至不再产生铁元素的低温时止。这一行为立在恒星中心位置上热力迅速减弱而打破重力热力平衡。

为了弥补这个不平衡,恒星整体在重力作用下再度向中心位置坍塌。在坍塌挤压下恒星中心热能又迅速升高(挤压生热)甚至超过先前温度。从而又恢复了产生铁的热核反应。而这又产生了更多的铁元素来降温。从而又再度打破重力热力平衡。

第三,也是结论,停止热核反应的过程。

因此,我们在观察恒星的演化时,就看到了大质量恒星在演化后期有多次的像心脏跳动一样的收缩膨胀,再收缩再膨胀……的过程。而在这一过程中,规模一次胜过一次。因而恒星中心最高温度一次高过一次,压力也一次大过一次。

一直到恒星中心温度高达可以大量产生剧烈的核聚变反应而且还是可以点燃铁元素之后的好多核聚变反应的。因为大规模的收缩在恒星中心位置上迅速升高的温度可以比原先的高出好多好多的。而更多得多核聚变与更猛烈的核聚变不但产生铁元素,更产生了铁元素之后的元素(又是放热的)。而如此大规模的核聚变产生的超多的热能,再借由先前收缩产生的势能的反弹作用,让恒星受不了,因此产生的了最后的大爆炸,直接将恒星表层炸飞了。同时由于借用这一动力也将恒星内部挤压再度坍塌成中子星甚至是黑洞。从而从根本上停止了恒星的热核反应。


清风57166


其实,用通俗的话来解释比较好理解一点。

首先来看几个问题:

1、为什么恒星的质量这么大,其重力不会将自己挤压坍塌?

2、为什么恒星内部发生核聚变,其扩张力不会使自己炸裂?

3、为什么恒星质量越大,寿命越短?

其实,这都是因为“平衡”。即重力向内压缩的力和核聚变向外扩张的力相互抗争抵消,使恒星维持在稳态。

当恒星质量变大时,重力向内坍塌的力越大,导致内部压力和温度升高。压力和温度的提升却又会令其内部核聚变愈加剧烈,产生的扩张力增强。两者“军备竞赛”却始终势均力敌,恒星处于稳态,不至于坍塌或炸裂。

同时可见,恒星质量越大,重力越大,促使核聚变越剧烈,质量消耗越快,自身寿命越短。太阳的寿命约一百多亿年,而一颗十倍太阳质量的恒星,寿命不过几百万年而已。

铁以下的元素进行核聚变时,释放出大量能量,这时扩张力可与压缩力相平衡。而当核聚变到铁元素时,会吸收能量,扩张力将无法再与压缩力抗衡。

当平衡被破坏,恒星将向内坍塌爆炸形成超新星。超新星爆发产生极高的温度为其他重元素继续核聚变提供了条件,于是,“金”等元素诞生。

*只是普通探讨,属于业余爱好者,数据就不罗列了。


Iamanass


这个问题很有意义,初中化学课接触化学元素周期表时,化学老师会告诉我们,元素的分类标准有很多种,其一就是人工核素和非人工核素,人工核素就是人工通过核反应等方法制造的元素,那么非人工核素是怎么来的呢?当时很少能有同学问出这个问题。

如下图所示,宇宙中的轻核如氢和氦主要来自于大爆炸初期合成,白矮星爆发会聚变形成一些比铁小的元素,比铁重的元素则主要来源于超新星爆发和中子星合并。

划重点,不是比铁重的原子核无法发生聚变反应,而是聚变过程吸收的能量比放出的能量高,使得聚变反应无法自持,但只要外界提供的能量高,通过聚变制造出重元素是可以完全有可能的。

超新星爆发

质量是太阳质量8倍以上的天体被称为超新星,这类天体随着聚变反应的进行,内部的氢、氦等材料逐渐消耗,在寿期末会由于引力的作用而发生坍塌,瞬间向中心挤压,然后发生剧烈爆炸,这种现象就称为超新星爆发。这个过程会释放出巨大的能量,并释放出大量的快中子,原子核在高能以及中子的作用下参与核反应形成比铁更重的原子。

中子星合并

原子弹爆炸的威力人类已经感受到了,比原子弹更厉害的是氢弹,比氢弹威力强许多个次方的就是中子星的碰撞合并,这个过程放出的能量,会令几百光年内的天体遭殃,这个过程也会形成一些重核粒子。2017年NGC4993星系中两个中子星合并,就被探测到形成了大量的超重元素,如包括金银等。

最后,再次强调重点,不是比铁重的原子核无法发生聚变反应,而是聚变过程吸收的能量比放出的能量高,无法自发持续的聚变,只要外界能量高,通过聚变制造出重元素是可以完全有可能的。只不过由于过程无法自持,是很短暂的,制造出的元素总量也是很少的,重元素只占了宇宙间元素总量的0.0000001%,其他的全是氢、氦。

今天的科普就到这里了,更多科普欢迎关注本号!


核先生科普


理论上来讲只要条件足够铁也是可以继续核聚变生成更重元素的,而所说的核聚变到铁为止指的是一般恒星在主序阶段能达到的最终结果。

按照现在的主流观点认为宇宙大爆炸起始于138.2亿年前的奇点大爆炸,在大爆炸后的一分钟之内核反应就产生了氢、氦还有部分锂,从元素周期表可以看出来这几种元素是排在前边的。而后续更重的元素只能是通过氢原子去聚变形成。

恒星质量越大自身的引力塌缩产生的压力越大、温度越高,这样核聚变就能产生个更重的元素。一般大质量恒星末期的时候内部是分层结构的,内核处是铁核,外层是硫、磷、钙等等,在外层就是氧、氦、氢等。一般只能核聚变到铁为止。

为什么铁这么特殊?

因为铁56是最稳定的元素,比结合能是最大的,比铁56重的元素有向铁56裂变的趋势,而比铁56轻的元素有向铁56聚变的趋势。所以有一种观点认为宇宙演化的生命末期,只会含有铁56,因为这是最稳定的。

图:铁的结合能是在曲线顶峰

那么铁如何会聚变?

恒星的正常演化过程很难会使铁发生核聚变到更高元素,只有在大质量恒星经过超新星爆炸条件才可能满足。这是宇宙大事件,超新星爆炸不仅仅是一颗恒星的灭亡也预示着新生。超新星爆炸会瞬间达到几十亿的高温,足以让铁核发生核聚变到更重元素。




科学黑洞


核聚变到铁就停止了只说对了一般,应该是恒星核聚变到铁就停止了。一般认为恒星核聚变到铁就意味着恒星生命的结束,因为铁元素比较特殊,要想让铁继续聚变需要更加极端的物理环境,因为铁聚变是吸收的能量比释放的能量更多!

不过恒星生命结束并不一定意味着核聚变的结束,质量较小的恒星(比如我们的太阳)生命结束后就很难再进行核聚变了,但大质量恒星,比如8倍太阳质量以上的恒星在燃料耗尽后,万有引力开始占据绝对上风,于是恒星物质开始急剧向内坍缩,速度接近光速!

如此高的速度撞击恒星内核,也就是铁核,产生的恐怖的能量,这种能量足以让铁核继续聚变成更重的元素,比如今天我们用到的金银等!

同时,猛烈撞击产生的反作用力让恒星外围物质猛烈喷发到星际空间,这就是超新星爆发。爆发之后留下的内核就是中子星甚至黑洞!

所以,大部分的重元素都是通过超新星爆发产生的,同时中子星碰撞同样能产生重元素,因为中子星碰撞产生的能量同样足够大,甚至不亚于超新星爆发!


宇宙探索


核聚变到铁就停止了,那么宇宙里比铁要重的元素都是怎么堆出来的?

无论各位信还是不信,宇宙的元素除了氢元素、氦元素以及锂元素之外,其他都是恒星在演变的各个阶段中形成的,所以在小学的课外读物中您也会看到“恒星大工厂”这个说法,而事实上一点都没有错,几乎所有的元素,都是由恒星制造出来的!

宇宙诞生时形成的几种元素,氘元素即氢的同位素,它属于氢元素!不同质量的恒星能形成的重元素阶段是不一样的,因为核聚变时,氢元素以后的元素,结合时要求的温度也越高,低质量的恒星无法达到如此高温,那么只能由能超新星爆发的大质量恒星形成!

但无论多大质量的恒星,其内核有多高的温度,但在恒星阶段到铁-56就停止了,因为铁-56是最稳定的元素,而此时的恒星结构非常奇特,有内而外形成了洋葱结构的多层元素结构!但此时的恒星结构是非常不稳定的,自由中子也会在其他元素捕获而形成更重的元素,但所占比例并不高!

铁-56之前的元素在核聚变时都能释放能量,而铁-56之后的元素,如果要让其聚变成更重的元素时需要吸收大量能量才能形成!

上图是元素的比结合能曲线图,可以看到铁-56在峰值处,结合能是将原子核中的质子与中子分开的能量,比结合能是结合能与核子数的比值,越高表示这种元素越稳定!

但此时恒星的内核已经无法再聚变,早期膨胀出去的外壳在失去辐射压支撑后,将在巨大的压力下快速向内核坍缩,其巨大的撞击能量将直接导致恒星超新星爆发,而这些巨大的能量将给予了重元素形成足够的条件!但超新星爆发并不是重元素的最主要来源,而在中子星合并才是重元素甚至超重元素的最主要来源!

前面我们说到了在恒星演化末期,极不稳定的恒星内核中,铁-56捕获中子形成更重的元素以及超新星爆发形成重元素,那么我们再来简单说一下这个形成过程,这个分为两种情况,第一是恒星演化末期的慢中子捕获生成重元素,另一种是超新星爆发时形成重元素。

一、慢中子捕获形成重元素;

慢中子俘获过程也称为S-过程,发生在恒星演化末期超高温内核中,此时中子会被铁-56俘获形成铁-57,之后铁-57释放一个高能电子形成钴-57,而钴则继续通过慢中子俘获过程形成更重的元素!

S-过程在Ag到Sb的范围内的流程。

二、快中子捕获形成重元素;

快中子俘获过程发生恒星的超新星爆发阶段,被称为R-过程,铁-56元素进行连续的快中子捕获生成重元素,快中子捕获形成的重元素占恒星形成的重元素一半以上!

无论是哪种过程,铁-56都是最原始的种元素,重元素都是以铁为种元素的中子捕获过程中生成!

R-过程

而另一个重元素形成的过程中子星合并则是中子星结构崩溃后中子衰变成质子、电子、反中微子和光子,在中子星合并的强大能量中质子与中子生成大量重元素!另中子星外围也存在大量的铁元素(因为并不是整颗中子星都是中子星物质),这个过程与S-过程和R-过程一致!

元素的形成,只要条件合适瞬间即可完成!但关键就是这个条件,即使是创造最为容易的元素氦,人类为实现这个条件已经花费了数百亿美元,但到现在为止还不能稳定的生产氦元素,当然这是废话,因为我们要的并不是氦,而是在这个过程中释放的巨大能量!现在能够做到并大量应用的仅仅只有裂变,这种捕获一个自由中子后的原子核分裂行为也会产生大量的能量,缺点是质量亏损低(约0.093%左右,聚变为0.7%左右),还有巨大的放射性污染,还会产生核废料!

革命尚未成功,通知仍需努力,继续奋斗吧骚年!


星辰大海路上的种花家


恒星在其内部不断进行着核聚变反应,将较轻的元素融合成较重的元素。核聚变反应的条件是苛刻的,需要极高的压力和温度。太阳的核聚变99%的发生在其半径的24%以内,随着温度和压力的降低,核聚变到半径的30%处就停止了。

图:太阳的内部结构

由于较重元素的原子核内部的质子数量较多,其库伦力(质子带正电荷)较大,将两个原子核压到一起形成一个较重原子核需要的能量就越大。像太阳这么大质量的恒星能够提供的温度和压力最多只能将核聚变反应进行到碳和氧。最后成为一个碳、氧占绝大多数的白矮星。

大质量的恒星却能够将核聚变反应进行到铁,在铁的核聚变会生成镍,但吸收的能量大于释放的能量。这就导致了恒星核心的冷却。核聚变反应就进行不下去了。

图:部分恒星的演化


过程

没有了辐射压的阻挡,恒星就会发生重力坍缩。极速坍缩的恒星物质会以比三分之一光速还快的速度撞击到铁核上,巨大的能量会使核聚变反应继续进行,并生成了铁以后的重元素。这就是超新星爆发。爆发后的能量释放会将这些重元素抛洒在太空之中。


图:超新星爆发遗迹




另外,中子星的合并时的大碰撞也会产生产生铁以后的重元素。可以这么说:我们身体里的一部分来自于恒星之中,每个人都是“来自星星的你”。


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