無盡的死亡在等待

原則上，鐵元素可以繼續向上聚變，否則宇宙中哪些比鐵還重的元素從哪來的呢？

我們熟知一條知識點：恆星聚變，最多聚變到鐵元素就停止了。這句話沒有錯，但恆星死後，元素並不會平白無故的消失，或者安安穩穩的繼續保持原樣。

我們先來解釋一下為什麼恆星只能到鐵元素終止，由於恆星內部的主要工作機制為核聚變，因此恆星裡的元素從氫開始，會階段式的往上升，聚變放能，核心產生的輻射壓將會同引力相平衡，維持星體的穩定。但當聚變來到鐵元素這一階段，由於鐵的比結合能最大，如果鐵聚變的話，反而需要吸收能量，而不是吸收。

可想而知，星體的穩定性被打破，恆星走向死亡，以超新星爆發結束，爆發釋放出巨量能量，在這個過程中，元素得到了再次聚變的機會。而超新星爆發後的恆星殘骸將會有兩種形式繼續存在，中子星或黑洞，近些年來也有科學家認為還存在第三種形式，夸克星。

除了超新星爆發之外，還有中子星合併等事件也可以產生重元素，比如前年的那次由中子星合併發出引力波事件，據說在那次事件中大概產生了3到13個地球質量的金元素。

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賽先生科普

核聚變到鐵並未停止，只是能核聚變到鐵的恆星，離死就不遠了，隨著臨死前的一場爆炸，是可以聚變出所有自然元素的，這場爆炸稱為“超新星爆發”。

自然界元素的由來

首先大家要知道整個宇宙中幾乎99%的元素都是氫和氦。這兩種最簡單的元素充斥了整個宇宙空間。

而其他所有的元素都是靠恆星這個元素加工廠以氫氦為原料合成的。而要能成為一顆恆星的條件就是可以在核心產生氫聚變的熱核反應。一旦這個熱核反應啟動了，一顆冉冉升起的恆星也就誕生了。由於氦原子核有兩個質子、兩個中子，非常穩定，所以後面所有元素的合成基本上都是以氦原子核為單位進行聚合的。三個氦原子核就能夠聚合成一個碳原子核，四個氦原子核則聚合成為一個氧原子核，五個能聚合成氖原子核，六個是鎂，七個是硅，八個是硫，以此類推。

當然，在幾十億度的高溫中，一對擁有28個質子和中子的硅原子核，也可以直接聚變成一個有56個質子和中子的鐵原子核。

而鐵元素作為宇宙中最穩定的元素，比結合能最高。因此鐵元素及之後元素的聚變將不會再產生能量，只會吸收能量。於是恆星的內部再也無法抵抗外部巨大的引力。在巨大的引力下，恆星內部的自由電子被強行壓進鐵原子核中與質子結合。電子與質子所攜帶的等量相反電荷彼此抵消，恆星內部就變成了一個碩大無比的由中子組成的原子核。由於原子與原子核所佔據空間的巨大差異，使得內核空間突然變小了很多，引發猛烈的內爆，然後向外反彈形成超新星爆發。

一顆超新星的亮度可以超過其所在星系全部恆星亮度的總和。巨大的能量瞬間就把鐵以後所有的自然元素聚變出來。而鈾以後的元素不是自然形成的，而是人工合成的，而且絕大多數都會迅速的分裂。

而返還回星際空間的重元素，因為重，極易成為下一代天體的核心，隨著再一次的星雲坍塌，形成新的恆星以及行星，以及生命。我們DNA中的氮元素、骨骼中的鈣元素、血液中的鐵元素以及細胞中的碳元素，都是在坍縮恆星的內部形成的。所以說，人類渺小如塵，一點不為過，因為我們本來源於星塵。

地球這片星空曾經絢爛無比。

根據如今地球上金元素和鈾元素的丰度，我們可以推測在太陽系形成之前，這一片星空中曾經發生過超新星爆發。而生命的起源與演化與太陽系的起源有著密切的聯繫。

第一，之所以我們判斷生構成生命的元素全部來源於恆星，是因為目前宇宙中所發現的各種化學元素的相對丰度與恆星內產生的原子相對數目完全吻合。

第二，地球上存在如此多的重金屬原子。意味著在太陽系形成前不久，這裡發生過巨大的超新星爆發，爆炸的衝擊波壓縮了附近的星際氣體和塵埃。觸發了太陽系新雲的收縮。才鑄就瞭如今的太陽與八大行星。

第三，當太陽作為一顆恆星成型時，地球大氣被大量的紫外線輻射加熱，形成了閃電。這些原始的能量喚醒了成為生命起源的有機分子。

第四，地球上所有的生命能源都來源於太陽光。植物只不過是作為儲藏太陽光能的一個載體而已。農業也只是利用植物作為媒介，有系統的收集陽光。

最後，生物進化可能也與陽光有關。比如，遺傳突變為自然選擇提供了原材料。而突變部分是由宇宙射線造成的，即超新星爆發時噴射出以光速運動的高能粒子。也就是說，地球上生命演化的部分原因來源於那些遙遠的大質量恆星死亡時的餘暉。

總結

所有的元素，都是由一個一個氫原子拼合而成的。恆星先在引力的壓迫下，幹著體力活，一點一點地生產鐵以前的元素，最後實在幹不動了，鐵了心來一場大爆發，把一輩子的活都幹完了。

說它光榮下崗也好，光榮就義也罷，反正就沒它什麼事了。

想法捕手

核聚變本身並不會到鐵就停止，超過鐵的元素也是核聚變生成的。

所謂核聚變到鐵元素為止，說的是在一般恆星內發生的核聚變到鐵為止。因為恆星一般都遵循如下核聚變順序：氫核聚變-->變成氦核，氦核聚變為碳元素和氧元素，碳元素再聚變為原子序數更大的元素，之後這些元素再次聚變，知道聚變為鐵元素為止。之所以到鐵元素停止，是因為鐵元素想要聚變，需要的溫度和壓力都是超高的，恆星沒有發生超新星爆炸之前是無法提供的。所以，恆星中元素聚變也就到鐵為止了。

上圖是一張恆星內元素聚變的順序和需要的溫度，可見到鐵元素時溫度就需要30億度了。可能大家對於30億度沒有概念，這個溫度是宇宙大爆炸之後10秒時的溫度!所以說，恆星無法滿足這個溫度，鐵元素就失去了再次聚變的資格。

但是，超新星爆炸是個例外，超新星爆炸可以瞬間提供足夠的溫度和壓力，直接把鐵元素的電子剝離，掃清鐵核聚變的障礙，快速促進鐵核融合聚變，進而生成大量的重元素。我們地球上的各種金屬，比如銅、金、銀都是某次超新星爆炸時生成的，然後被拋射到太陽系內。可能也正是這次超新星爆炸，才促進了太陽系原始星雲的聚集，最終演變成為了太陽系，誕生了我們地球生命。

科學探秘頻道

元素週期表上面的元素，看上去好像都是一個微觀問題。實際上，它們的形成和宇宙的演化，恆星的演化等是分不開的。元素其實有多種來源，接下來，我們就來簡單聊一聊元素週期表上的元素是咋來的，尤其是鐵元素之後的元素是咋來的。

宇宙大爆炸

按照如今最主流的理論，宇宙起源於一次大爆炸。關於這個理論目前有3個堅實的證據分別是：

1. 哈勃發現的星系紅移
2. 宇宙微波背景輻射
3. 氦原子丰度

宇宙中的氫和一部分氦都是在宇宙早期形成的，其中氫就佔到了宇宙總量的70%左右，剩餘的幾乎都是氦。

恆星演化

宇宙大爆炸2億歲左右，宇宙中出現恆星，這類天體一直到今天都是宇宙中的主流。而恆星絕大多數的成分是氫和氦。而恆星的內核一直在發生核聚變反應，促發核聚變的是恆星自身的引力，使得核心的溫度以及壓強升高，在弱力的作用下，氫原子核發生核聚變，產生氦原子核。這個過程主要有兩條路徑分別叫做質子-質子反應鏈和碳氮氧循環。

當氫燒的差不多後，如果引力足夠大，還能夠繼續引發氦的核聚變，生成碳原子核和氧原子核。

同樣的，如果引力還足夠大，那還能繼續引發核聚變反應。尤其是10倍太陽質量的特大恆星，它的核心核反應可以一直反應到生成鐵，而由於內核的溫度太高，使得整個恆星外圍也在發生核聚變，而且每層都不一樣，就像洋蔥。

（這裡補充一點，實際上這類恆星內核的最中心部位還是可以產生一點原子序數大於鐵的原子核，比如：鋅原子核。）

可能很多人就有疑問了，為什麼是到鐵原子核？

這是因為從原子核的層面來看，鐵原子核是最穩定的，我們也叫做比結合能最大。

因此，原子序數在鐵元素之前的元素原子核都有聚變的傾向，意思是發生核聚變可以產生大量的能量；

而原子序數小於鐵元素的元素原子核有裂變的傾向，意思是發生核裂變可以產生大量的能量。

而鐵是很奇葩的，鐵原子核的核聚變反應所需要的能量是要比反應後產生的能量要多，也就是說這個過程是入不敷出的，是賠本的買賣。因此，讓鐵原子核發生核聚變是最難的。

但是難，並不意味著不能發生，只要引力足夠大，還是可以促發鐵的核聚變反應。這時候，恆星內核的光子會擊穿原子核，釋放出大量的中子和質子，質子和電子發生反應生成中子和中微子，內核在引力的作用下，最終成為一顆中子星。（當然，也可能產生黑洞。）

超新星爆炸和中子星合併

在這個過程中，同時還會伴隨著超新星爆炸。而超新星爆炸的過程就會產生很多原子序數比鐵元素高的原子。

但是，一些原子序數更高的，更穩定的元素，比如：金或者銀。它們只有很少的一部分是來自於超新星爆炸，更多的是來自於中子星的合併。

我們要知道，超新星爆炸本身就不是很常發生，中子星的合併事件就更少了。所以，像金這種元素才會如此貴重，畢竟物以稀為貴。同時也意味著曾經在太陽系附近出現過中子星，甚至是發生中子星合併的事件。

以上就是元素週期表上的元素的主要來源，我們最後來簡單總結一下，氫和氦是在宇宙大爆炸早期形成的；鐵元素之前的大多數元素主要就是這麼形成的；而鐵之後的元素主要依靠的是超新星爆炸以及中子星合併。

這個情況同樣適用於地球，人體內的氫就是宇宙誕生之初就形成的，也就是說，你的年齡和你體內氫原子的年紀比起來完全可以忽略不計，因為它已經138億歲了。而人體內的其他元素基本上都是在恆星演化和超新星爆炸中形成。因此，它們的年齡至少也要大於太陽系的年齡，也就是說，它們至少有45億歲了。

鍾銘聊科學

恆星內部達到1500度時，熱核反應從氫開始聚變為氦，隨著溫度上升到1億度時，氦又聚變為碳、氧等，依次生成更重的元素，這個過程中，單位釋放的能量依次遞減，到聚變成鐵時，釋放能量停止，因為鐵以後的熱核反應開始逆反，需要吸收能量。這也是核聚變要用輕元素，核裂變需要重元素的原因。

核聚變：

核裂變：

宇宙中比鐵重的元素都是超新星爆發所產生的。當超大恆星熱核反應結束，恆星本身不能抵抗自身的引力坍塌，結構失衡造成向內收縮而導致猛烈的爆炸，這就是超新星的爆發，其亮度可以可以達到太陽的上百億倍，相當於銀河系的總亮度，在這樣的極端環境下產生金、鉑、鈾等重重元素。超新星產生重元素的具體機制，現在物理學家並不清楚，還有待研究。

超新星爆發的殘骸---蟹狀星雲

有一點是肯定的，重元素是在超新星爆發過程中極端很短的時間內形成，整個超新星爆發也就持續幾周時間。由於宇宙中恆星的數量級極大，因此，超新星爆發是非常普遍的，宇宙中不斷的在生成重元素。沒有超新星的爆發其實也就不會有我們人類的產生。

人擇原理

答：宇宙中高於鐵的元素，可以是大質量恆星在演化末期，通過中子俘獲過程形成；或者在雙中子星合併事件中，也能大量形成。

我們地球上的元素非常豐富，從1號氫元素到92號鈾元素都有，鈾是自然界中大量存在的最重元素；大於92號的叫做超鈾元素，只有幾種在自然界中微量存在，其餘都是人工合成的，超鈾元素的半衰期一般都很短。

如果瞭解一點天文學知識，就會知道恆星是一個元素加工廠，可以把宇宙中的氫元素進行核聚變，然後生成各種各樣的元素。

比如在恆星內部，氫元素聚變生成氦元素，並釋放大量能量；然後氦元素又聚變，生成碳元素和氧元素；碳元素的聚變，又可以生成氖、鈉、鎂、鋁元素。

但是這樣的聚變，在恆星內部到鐵元素就終止了，比如硅元素聚變生成鐵-56，然後鐵-56無法繼續進行聚變；那麼高於鐵的其他元素，又是如何來的呢？

我們知道，氫彈是氫的同位素聚變，原子彈是鈾或者鈈裂變，兩個核反應都是釋放能量，這與原子核的“比結合能”有關。

結合能表示把原子核中的核子（質子和中子）完全分開，所需要提供的能量；但是我們不關心結合能，而是關心結合能與核子數量的比值，叫做比結合能。

比結合能越大，表示原子核越穩定，鐵-56的比結合能是所有原子中最大的，所以鐵-56是最穩定的原子，比鐵更高的元素叫做超重元素，看來大家說“老鐵”是有原因的（暗笑）！

對以上原理有了一些瞭解後，我們再來看宇宙中元素的形成原理；所有恆星在剛形成時，都會進行氫元素的聚變反應，氕核先聚變為氘核，再經過多步聚變後，產物主要是氦-4：

（1）對於小質量恆星，比如小於0.8個太陽質量的紅矮星，就只能聚變到氦了，因為這種恆星的質量太小，內部溫度不夠高，氦元素的聚變反應無法點燃。

（2）像太陽這樣的恆星，在氫元素燃燒完後，引力作用會臨時壓過核聚變釋放的能量，然後恆星外層發生收縮，使得內核溫度急劇升高，就會點燃氦元素；氦的聚變非常快，並釋放大量能量把恆星外層大氣吹走，也就是氦閃，在《流浪地球》中就是假設太陽即將發生這種情況。

（3）太陽在演化末期只能聚變到碳、氧元素，比太陽質量更大的恆星，聚變反應可以到硅元素。

（4）對於大質量恆星（約10倍太陽質量），一直可以聚變到鐵元素，然後聚變反應就終止了，因為鐵的結合能是最高的。

鐵-56原子有26個質子和30箇中子，要使鐵變為更重的元素，就需要繼續往鐵原子中塞入質子，原子核由強力把質子和中子綁在一起，但是強力是短程力，只在10^-15米尺度生效。

雖然強力是庫侖力的100倍，但是庫侖力是長程力，原子核帶正電荷，這時候要把質子塞進鐵原子核是非常困難的，因為質子和鐵原子核會相互排斥。

由於庫倫勢壘太高，超重元素無法在恆星內部通過質子俘獲、或者α粒子俘獲的方式形成；而且鐵-56進行質子俘獲的平均時間，已經遠遠高於了恆星的壽命，於是在恆星內部，只能通過中子俘獲的方式獲得超重元素。

由於中子不帶電，所以中子比質子更容易接近原子核，中子被原子核中強力抓住的過程，叫做中子俘獲，中子俘獲又分為慢中子俘獲過程（s過程）和快中子俘獲過程（r過程）

大質量恆星在演化末期（紅超巨星），恆星內部聚集了許多鐵元素，也存在密度很高的中子流（可達每立方厘米10^8個）；於是鐵-56俘獲一箇中子變為鐵-57，然後鐵-57的原子核發生β衰變（釋放一個高能電子），生成比鐵高一號的27號元素鈷 ，也就是Co-57，然後Co-57繼續通過中子俘獲過程，生成更重的元素。

慢中子所處溫度低，中子俘獲過程時間長，如果生成物的半衰期太短，生成物就會在下一次還沒俘獲中子前發生衰變，所以慢中子俘獲過程只能生成一小部分超重元素；而快中子的俘獲過程時間短，可以生成大量的超重元素。

大質量恆星在超新星爆發時，能達到100億度以上的溫度，此時快中子密度極高（可達每立方厘米10^23個），於是鐵元素在超新星爆發中進行快中子俘獲過程，可以生成大量的超重元素；或者在雙中子星合併事件中，中子潰散後不久會衰變為質子，也能形成大量的超重元素。

所以，形成比鐵更重的元素，就至少有三種方式：

（1）大質量恆星演化為紅超巨星時，鐵-56通過慢中子俘獲過程，產生少量超重元素；

（2）雙中子星合併事件中大量產生；

（3）超新星爆發時，通過快中子俘獲過程大量產生。

我們地球上有著各種各樣的元素，一些超重元素還是人體不可缺少的微量元素，比如29號銅元素，存在於肌肉和骨骼當中；33號砷元素，存在於頭髮和皮膚中；34號硒元素，存在於心肌和骨骼肌中。

然而這些元素，歸根到底來自於至少45億（太陽系年齡）年前，某次超新星爆發或者雙中子星合併事件；我們身體中的元素，就是超級爆炸中落入太陽系的餘燼塵埃。

然而這樣的事件，每天都發生在宇宙當中，在我們銀河系內平均每個世紀裡，會有1~2次超新星爆發事件。我們夜晚看到那條明暗相間的銀河，其實就是無數次超新星爆發後，殘留下來的物質擋住了銀河系中心的光線。

在紅外線望遠鏡下，這些殘骸顯現出明顯的放射狀，或許在某處就有另外一個文明，在觀察我們的太陽系。

好啦！我的內容就到這裡，喜歡我們文章的讀者朋友，記得點擊關注我們——艾伯史密斯！

艾伯史密斯

看了下各位的回答好像並沒有提到錢德拉塞卡極限？

好吧，那就以本人——一個非物理學的天體物理愛好者簡單的發表下自己的一點想法。

這裡僅僅提及錢德拉塞卡極限這個名詞，並且適當添加點個人見解。

文章內容選自《混亂博物館 232期——恆星之死》

正如各位所說，核聚變並不是到了鐵（Fe）就停止了。題主提到了這個說法，應該是把恆星核心的聚變反應與我們常說的聚變反應混淆了。

以我們的太陽為例，太陽目前以氫（H）原子為原料每秒鐘都有超過400噸的靜質量通過質子-質子鏈反應轉化為電磁輻射和中微子釋放出來，給我們帶來輝煌的光和熱。

但氫總有耗完的那一刻，到那時，太陽終於耗竭了核心的氫元素，開始在重力下收縮，結果收縮帶來的巨大能量點燃了核心的氦（He）元素，以更高的核心溫度反過來又點燃了外層的氫元素，吹脹了整個恆星，半徑擴大200多倍，成為一顆衰老的紅巨星——最終在激烈的氦閃之後釋放出匹敵其餘整個銀河的能量，外層物質最終將被吹散成一個行星狀星雲，而殘留的內核就成為一個熾熱的白矮星。

白矮星 圖源自網絡

可是恆星殘留下來的殘骸可不只是白矮星，也分幾種類型。不足一個太陽質量的恆星在耗盡燃料之後，就形成白矮星，白矮星大多由核心氦聚變產生的碳和氧構成。憑藉著電子的泡利不相容原理產生的簡併壓力維持著體積，者因此被稱作電子簡併態，密度很大，達到每立方米數千萬噸。

白矮星的結構示意圖

如果恆星的殘骸超過了白矮星的最大質量，1.44倍的太陽質量，那麼就連簡併壓力也不再能夠抵擋巨大的重力了，這被稱為錢德拉塞卡極限——在這個瞬間，白矮星中的碳原子核與氧原子核將被徹底擠碎，在一瞬間發生全面的碳聚變，白矮星被炸得粉身碎骨，拋射出的物質將以6%的光速橫掃周圍的一切，在那一瞬間的亮度比可以達到一個星系的數千倍。這樣壯麗的景象就被稱為Ia型超新星爆炸。

Ia型超新星爆發——蟹狀星雲

與Ia型超新星相對的，是核心坍縮型超新星——那些初始質量超過8倍太陽的巨大恆星將有更高的核心溫度，氫耗盡之後就啟動氦聚變，氦耗盡之後就啟動碳聚變，碳耗盡就啟動氖聚變，再啟動氧聚變，鎂聚變、硅聚變，層層嵌套，好像洋蔥。

層層嵌套的太陽

硅聚變最終產物是鐵，而鐵原子核擁有周期表上最高的核結合能，即使聚變也不再釋放能量，只能在巨大的壓力下像白矮星一樣靠電子的簡併壓力維持體積——那麼同樣，當鐵核的質量超過了錢德拉塞卡極限，就將開始不可阻擋的坍縮，核心外圍的物質將以23%的光速猛烈撞向鐵核，電子被擠進原子核，與質子結合成中子，而中子擁有更強的簡併壓力，常常可以抵擋外層物質的猛烈衝擊，於是以巨大的激波將外層物質反彈回去，形成了規模空前的巨大爆炸，一瞬間的亮度可達整個星系的數十萬倍以上。

鐵擁有最高的原子結合能

公元1054年7月4日《宋史·天文志》記載：“至和元年五月己丑，出天關東南可數寸，歲餘稍沒”；《宋會要》記載：“嘉祐元年三月，司天監言：‘客星沒，客去之兆也’。初，至和元年五月，晨出東方，守天關，晝見如太白，芒角四出，色赤白，凡見二十三日”。這顆“守天關，晝見如太白，芒角四出，色赤白”的，就是聚變殘骸鐵核的質量超過了錢德拉塞卡極限的恆星爆發，比日月之外的一切天體都要明亮。

蟹狀星雲

感覺扯遠了，題主說道的“聚變到鐵就停止了”只是一個知識上的謬誤。聚變並不是停止，而是重核聚到了終產物是鐵這一段，就已經不再釋放出能量，也就不再往下繼續發生了。

但為什麼說聚變不會停止呢？是因為元素週期表中靠後的都是人造元素。人造元素的關鍵是用某種元素的原子核作為“炮彈”來轟擊另一種元素的原子核，當它的能量足以“擊穿”原子核的外殼並熔合成新核時，質子數改變，新元素也就產生了。

化學書最後一頁的元素週期表，帶*的的元素都是人造元素

目前就先說到這裡吧，希望給到你有價值或者有幫助的信息，有緣再見。

維居智能生活

其實，用通俗的話來解釋比較好理解一點。

首先來看幾個問題：

1、為什麼恆星的質量這麼大，其重力不會將自己擠壓坍塌？

2、為什麼恆星內部發生核聚變，其擴張力不會使自己炸裂？

3、為什麼恆星質量越大，壽命越短？

其實，這都是因為“平衡”。即重力向內壓縮的力和核聚變向外擴張的力相互抗爭抵消，使恆星維持在穩態。

當恆星質量變大時，重力向內坍塌的力越大，導致內部壓力和溫度升高。壓力和溫度的提升卻又會令其內部核聚變愈加劇烈，產生的擴張力增強。兩者“軍備競賽”卻始終勢均力敵，恆星處於穩態，不至於坍塌或炸裂。

同時可見，恆星質量越大，重力越大，促使核聚變越劇烈，質量消耗越快，自身壽命越短。太陽的壽命約一百多億年，而一顆十倍太陽質量的恆星，壽命不過幾百萬年而已。

鐵以下的元素進行核聚變時，釋放出大量能量，這時擴張力可與壓縮力相平衡。而當核聚變到鐵元素時，會吸收能量，擴張力將無法再與壓縮力抗衡。

當平衡被破壞，恆星將向內坍塌爆炸形成超新星。超新星爆發產生極高的溫度為其他重元素繼續核聚變提供了條件，於是，“金”等元素誕生。

*只是普通探討，屬於業餘愛好者，數據就不羅列了。

Iamanass

“核聚變到鐵元素就停止了"這句話不能從字面上這麼理解。不能理解成大質量恆星一旦產生鐵元素就不再核聚變了。而是必須這麼理解，鐵元素的產生是開啟核聚變停止運行的按鈕。

那麼估計有大量的大仙大神們會問了:鐵元素的產生如何讓核聚變停止呢?

其實答案很簡單的。就是以更劇烈的核聚變來停止的(與止戈為武是一個道理)。具體過程如下:

首先理解一下恆星的正常核聚變。恆星的正常核聚變就像足洋蔥似的一圈一圈的，首先被點燃了的是氫聚變，接著的是氦聚變，再下去的就複雜多了，原子核聚變是兩兩而聚變的居多，可以氫氦產生鋰，可以氦氦產生氧，可以氫氧，可以氦氧產生鈣…………(如此等等，五花八門，好不熱鬧啊)不過，這些反應不論如何進行，其根本原因都是為了反重力(即在萬有引力作用下產生的重力，重力的作用下為了不致於無窮無盡的坍塌下去必須有反重力作用，而熱能即是有效的阻止重力坍塌的有效手段，)，因此無論如何五花八門，只要是反應能產生熱的，即可以抵抗重力作用。這個是恆星正常的熱核反應過程。在這個過程中，產生元素質量越大正常地溫度越高，同時由於元素質量大也會自然地向中心地帶下沉而產生自然分層，雖說不是百分百地分得清清楚楚，卻也是大致如此的。

那第二，瞭解一下不正常的核聚變反應吧。鐵元素的產生是個奇葩式的反應，因為此反應不但不是放熱反應而且還是個吸熱反應。這個就不正常了，就打亂了恆星先前的重力與熱的力學平衡。

由於在恆星的中心位置上產生了鐵元素，如果僅僅只是產生一點點自然是什麼鳥事情都沒有。只不過既然可以產生鐵元素就說明恆星的中心溫度已經足以產生鐵這一元素的條件，自然會是源源不斷地產生的。然而產生的越多，熱能損失得越大，恆星的中心位置上由於大量鐵元素的產生而迅速降溫，降溫至不再產生鐵元素的低溫時止。這一行為立在恆星中心位置上熱力迅速減弱而打破重力熱力平衡。

為了彌補這個不平衡，恆星整體在重力作用下再度向中心位置坍塌。在坍塌擠壓下恆星中心熱能又迅速升高(擠壓生熱)甚至超過先前溫度。從而又恢復了產生鐵的熱核反應。而這又產生了更多的鐵元素來降溫。從而又再度打破重力熱力平衡。

第三，也是結論，停止熱核反應的過程。

因此，我們在觀察恆星的演化時，就看到了大質量恆星在演化後期有多次的像心臟跳動一樣的收縮膨脹，再收縮再膨脹……的過程。而在這一過程中，規模一次勝過一次。因而恆星中心最高溫度一次高過一次，壓力也一次大過一次。

一直到恆星中心溫度高達可以大量產生劇烈的核聚變反應而且還是可以點燃鐵元素之後的好多核聚變反應的。因為大規模的收縮在恆星中心位置上迅速升高的溫度可以比原先的高出好多好多的。而更多得多核聚變與更猛烈的核聚變不但產生鐵元素，更產生了鐵元素之後的元素(又是放熱的)。而如此大規模的核聚變產生的超多的熱能，再借由先前收縮產生的勢能的反彈作用，讓恆星受不了，因此產生的了最後的大爆炸，直接將恆星表層炸飛了。同時由於借用這一動力也將恆星內部擠壓再度坍塌成中子星甚至是黑洞。從而從根本上停止了恆星的熱核反應。

清風57166

自從大爆炸之後極短時間產生氫、氦、鋰之後，恆星核合成就一直在持續地創造重元素。

首先是最常見的主序星中的氫燃燒，然後是紅巨星中的氦燃燒，再逐漸燃燒更重的元素，這個階段是氫、氦、碳、氖、和氧燃燒過程，然而這些重元素都包含在恆星內部，並沒有明顯的改變宇宙中元素的丰度。

當恆星完成氧燃燒過程後，它核心的主要成分是硅和硫，如果它的質量足夠大，將會進一步的收縮，直到核心達到27至35億K的溫度，這時硅和其它的元素可以光致蛻變創造出新的元素，按以下的順序進行：硅28→硫32→氬36→鈣40→鈦44→鉻48→鐵52→鎳56，整個硅燃燒過程大約只持續一天，當鎳56產生時就停止了。硅燃燒是大質量恆星在主序階段的最後時刻，一旦發生就會進入燃料耗盡的生命終點，然後恆星將離開赫羅圖上的主序帶。

中低質量的恆星在它們生命的後期，通過恆星風相對“緩慢”地逸出它們的大氣，形成行星狀星雲，這個過程在赫羅圖上產生漸近巨星分支（AGB階段），這一階段恆星通過S-過程的慢中子捕獲機制產生比鎳重的元素，能產生的最重的同位素是鉍209。

而質量更大的恆星將通過超新星爆發的災難性事件，噴射出它們在爆炸前演化過程中所創造的元素，這是從碳到鎳的各種元素的主要來源。

在超新星爆發前的瞬間，當鐵內核不再產出能量支撐後，外層的重元素開始由恆星上層向核心崩潰，隨後形成一個壓縮衝擊波向外反彈，這個短暫的衝擊過程是恆星創造出重元素的最後時間，這個過程稱為超新星核合成，主要通過所謂R-過程產出重元素，它需要以鐵為種核進行連續的快中子捕獲，此時甚至能形成原子量高達254的元素！R-過程也會在中子星合併時發生。

除了S-過程及R-過程，還有其他的對某些元素的核合成有貢獻的過程，比如捕獲質子的Rp-過程和導致光致蛻變過程的γ過程或p-過程。具體過程不做贅述，如果有興趣深入瞭解，請關注頭條號“聽松”，獲得更多天文學知識，加入天文愛好者大軍。

關鍵字: 聚變 宇宙 元素