元素太初

元素太初 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？

“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d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。

严格来说核聚变到铁就停止了是不对的，铁元素以上依然可以发生聚变反应。

但是为什么我们说恒星的聚变反应只能到铁元素呢？其实是这样的：恒星之所以会发生聚变反应，是因为其质量足够使其核心区域产生足够的压力和温度，这样就引发了聚变反应。

而聚变反应所产生的能量又向外侧抵消了物质重力的向心压力，所以恒星其实是一个平衡状态，这样才能保持长时间的存在。

而质量越大的恒星，核心的温度和压力也会越大，这样在氢元素消耗的差不多之后就可以不断引发下一轮的更重元素的聚变反应。

新的的反应会继续产生能量，抵抗外层的压力。

但是当聚变到铁元素的时候，外层的压力继续增加时，铁元素依然会发生聚变，不过铁元素聚变时吸收的能量要大于释放的能量。

这样对于恒星来说，核心不但没有产生新的能量，反而被吸收掉一些，结果就是外层物质告诉撞击核心，造成了恒星的爆炸。

而大质量恒星的爆炸就是超新星，在爆炸的短时间内，核心区域会形成更高的压力和温度，这时比铁更重的元素会不断被聚变出来。

所以，当超新星爆炸时，这些超过铁的重元素才会被产生出来。

比如我们的太阳系，拥有重元素组成的行星，所以形成太阳系的物质都是曾经的恒星爆炸后的产物，而我们的太阳根据物质的频谱分析，其重元素的含量也可以证明太阳至少是第三代恒星。

除了大质量恒星爆炸可以产生铁以上的重元素外，恒星级天体的撞击和一些喷射流也都可以产生重元素。