恆星內部的核聚變反應，最多隻能形成鐵元素核，然後造成恆星引力不穩定超新星爆發，鐵核捕獲中子形成更重元素。

恆星不停地進行核聚變，損耗質量轉化為能量，能量的推動力和恆星自身的引力形成平衡，隨著核聚變原料的減少，能量爆發推力小於引力，恆星內部崩塌壓縮，進一步點燃耕種元素的核聚變，迅速釋放大量能量。在比太陽質量更大（8~25倍）的恆星中，內部核聚變可以一直進行到鐵，鐵如果發生聚變需要吸收能量，使得恆星引力不穩定外層物質向外拋射，超新星爆發，所以恆星中的核聚變最多可以形成鐵核。

超新星爆發的時候也會有質量損耗，釋放大量能量，鐵核透過捕獲周圍的中子形成更重的元素。重元素的形成與裂變都是宇宙自身的產物，是因為天體質量引力引起的反應，與上帝毫無關係。

我剛才看到一位先生，又提到大爆炸的理論。為什麼所有的，恆星和行星。在我們太陽系都是圓的，而沒有別的形狀。如果是大爆炸所形成的這種巧合。在宇宙來說那就是億億億分之一啦！幾乎就不可能出現這種現象。然而，現實確是太陽系所有的行星都是圓的。這也太難理解啦！為什麼在宇宙中？目前我們所接觸的資訊。都是恆星和行星都是圓的。所有的物體都圍著一個圓心在運動。如果這個問題，有哪位科學家說的很清楚，我就會相信，這個大爆炸的理論正確。否則就是胡說八道。

答：比鐵重的原子，可以經歷超新星等其他方式生成。

原子平均核子質量中，鐵的平均核子質量是最低的。

意味著鐵-56是最穩定的原子：

（1）比鐵小的原子可以發生聚變，同時放出巨大的能量；

（2）比鐵大的原子，可以發生裂變，也會放出巨大的能量；

（3）但是鐵原子發生融合生成更重的原子時，就會吸收大量的能量；

恆星形成與演化理論指出，鐵原子的聚合反應需要60億度以上的高溫，而恆星內部最高也只有幾億度，所以恆星內部的溫度，不足以讓鐵原子發生聚合反應，恆星內部的核聚變到鐵為止。

但是，大質量恆星在演化末期，有可能發生超新星爆炸，超新星爆炸的瞬間，在內部形成數十億度的高溫，就能達到鐵原子聚變的條件，從而生成更重的元素。

另外，除了超新星爆炸外，中子星合併等等劇烈的天文事件，也有可能達到鐵原子聚變的條件。

第一種是大質量恆星的超新星爆發。當鐵的核聚變引發恆星爆炸之後，將會產生相當多的自由中子。透過慢和快中子過程，鐵原子能夠俘獲自由中子，進而不斷合成出宇宙中自然存在的各種超鐵元素，從第27號元素鈷一直到第94號元素鈽。透過核聚變合成的重元素以及透過鐵原子俘獲中子合成的超鐵元素將會隨著超新爆發而釋放到太空中，併成為新的行星系統的原料，這為生命的出現提供了重要的基礎，組成地球生命的重元素都是來自太陽系形成之前的某顆超新星。

第二種是兩顆中子星的合併。根據去年發現的首例中子星引力波事件，中子星碰撞產生的碎片也會演變為重元素，比如金、鉑。

首先要明白一點，核聚變發生有很重要的兩個前提，一是恆星內部溫度壓力足夠高，而是壓力也不能太高，不然整顆恆星就會快速向坍縮，也就是說，核聚變產生的向外推力需要與恆星本身產生向外萬有引力達到一種平衡！

這種嚴格的要求也說明了為什麼恆星有最小和最大質量員要求，質量太小就形成不了恆星，因為內部溫度壓力達不到，比如說木星。質量太大也不行，因為萬有引力太大，肯定會向內塌陷！

正是因為恆星的質量有限制，造成了核聚變並不能一直持續下去，通常情況下聚變到鐵元素就停止了。

而一旦沒有了核聚變，核聚變與萬有引力之間的平衡就被打破了，萬有引力就開始佔據主導地位，整顆恆星開始急劇向內塌陷，造成的結果是溫度壓力等極速上升，到了一個臨界值發生猛烈的爆炸，一顆超新星誕生了！

超新星爆炸瞬間產生的能量是超乎想象的，亮度極高，甚至能超過整個星系的亮度。同時，爆炸的瞬間由於溫度壓力非常高，鐵元素也不得不開始聚合在一起，最後形成了我們常見的重元素，隨著超新星的爆炸噴發到宇宙空間！

不過只有質量較大的恆星才會最終形成超新星，而向太陽這麼大小的恆星不會形成超新星，最後只能形成白矮星！超新星爆發的結果除了形成更重的元素，留下的核心就是中子星或者黑洞！

核聚變到鐵為止的說法是因為橫恆星內部的聚變過程只能到鐵元素，其根本原因是因為聚變到鐵元素之後會吸收能量而不像之前的輕元素聚變釋放能量。這也是為什麼一個恆星開始生成鐵元素的時候就意味著恆星的壽命開始走向盡頭。

當恆星生成鐵元素之後，其聚變過程會導致能量被聚變過程吸收，隨著能量的缺失，恆星無法再維持其聚變過程，從而恆星上的物質開始無法抵抗自身的重力影響，然後星球崩潰，發生超新星爆炸。

絕大多數超過鐵元素的物質都來自於超新星爆炸產生的高能引起的聚變反應，也隨著超新星爆炸也讓這些重核元素能夠到達其他區域。

所以說，核聚變到鐵為止的說法不正確，準確的說，恆星正常週期時內部的核聚變到鐵元素為止。目前人工可以合成的元素質量已經遠超過鐵元素了很多了，在粒子對撞過程中需要消耗極大的能量。

恆星核聚變的過程是從輕元素慢慢聚變到重元素，這個過程一般是順序進行而不會同時進行，因為每一種元素髮生核聚變所需的溫度和壓力都不一樣，元素越重，所需的溫度越高，到了鐵元素，其聚變所需的溫度就超過其發生核聚變後所釋放能量能產生的溫度，所以恆星透過核聚變產生高溫抵禦引力坍縮的平衡被打破，恆星外層物質向內塌縮，最終撞在中心堅硬的鐵核上，引發超新星爆發，中心形成中子星，而經歷引力坍縮和反彈的外層物質在高溫下繼續發生核聚變產生大量比鐵更重的元素。

但是在超新星爆炸過程中產生的重元素質量是有限的，因為隨著質子數的增加，電磁力開始成為聚變的巨大障礙，重元素直接聚變產生更重元素變得很困難，此時產生的更重元素更多來自吸收多個自由中子後的衰變，但這樣產生的重元素量也有限，因為同一個原子核同時吸收多個自由中子的可能性太低了，所以能產生的重元素的質子數也相當有限，那麼大量更重的元素又從哪裡來呢？

去年年底公佈的雙中子星相撞事件揭開了這個謎團。科學家在中子星碰撞後的千新星爆發探測到大量重元素產生，其中就有地球上面的稀有金屬——黃金。由於碰撞中拋射的大量中子星物質導致大量中子進入原子核形成超重元素，並最終需變為相對更穩定的重元素。這次碰撞事件大約拋射出0.01個太陽質量的中子星物質，約相當於3000個地球質量。其中絕大多數形成比鐵更重的元素。

鐵元素的確是核聚變與核裂變的分界線。比鐵小的元素可以透過核聚變產生更大元素同時釋放能量，這些能量能夠維持住元素核聚變的環境，不斷的進行新一輪的核聚變產生新的更大的元素。然後到了核聚變形成鐵元素的時候就不再是釋放能量而且吸收能量了。這就會破壞核聚變的環境導致無法繼續核聚變反應！但是注意，這裡的無法繼續不是指靜態的無法繼續反應，而是一種動態的平衡。區域性可能會達到繼續核聚變的反應條件產生大於鐵的元素，但是同時又會發生核裂變釋放能量，最終達到動態的平衡穩定成了鐵元素。

那麼宇宙中穩定的超鐵元素哪裡來的？這就是另一種方式了。自由中子可以衰變變成質子和電子。而一些大的恆星發展後期會成為中子星釋放一些自由的中子。鐵元素俘獲自由中子達到新的平衡（原子核的平衡），就有了超鐵元素。理論上來講這種方式在極端條件下可以形成更大的超鐵元素，各種元素都可以透過這樣的方式來形成（但是不穩定的原子核會在形成之後就極速裂變最終形成穩定的元素存在）。

我更想知道，為什麼會是鐵成為了分界線？最本質的原因是什麼呢？有人解惑嗎？

恆星核聚變到鐵的原因，是因為鐵原子核裡質子之間、中子之間、以及質子和中子之間的結合能是所有原子核中最大的，也就是說比鐵原子核小的原子核，每增加一個質子或中子都是釋放能量的，聚變到鐵原子核之後，每增加一個質子或中子，都需要吸收能量。那麼想生成比鐵重的元素，也就是比鐵原子核重的原子核，就需要外界輸入大量能量。

之前認為這些重元素都來自於紅巨星和超新星爆發，實際上透過核物理計算發現，小質量恆星的紅巨星階段原子核俘獲中子是大部分碳和氮以及小部分較重原子核的來源（圖中綠色部分），而大質量恆星的超新星爆發階段的原子核俘獲中子是大部分較輕元素的來源（圖中黃色部分），剩下的部分來自白矮星爆發（圖中銀灰色部分）。

但核物理的計算同時發現，以上過程不會產生那些較重的放射性元素的原子核，宇宙中只有中子星合併這種罕見的高能事件才能生成這些原子核（圖中紫色部分）。由於中子星合併一直沒有直接的觀測結果，直到去年這還只是一個假說，但是去年夏天LIGO觀測到的引力波事件GW170817，直接證明了中子星合併事件的存在，為這個問題畫上了圓滿的句號。

因為鐵元素聚變是吸收太多能量，所以恆星核心的溫度能量驟降，無法維持聚變。而失去聚變輻射壓，重力佔據上風，核心也就向內猛烈收縮。如果核心質量超過1.6倍太陽，則壓縮為中子星，如果核心質量超過3.2倍，則中子也無法抵禦重力的收縮，以光速向質量中心坍縮而去，形成黑洞。

不論是中子星，還是黑洞，恆星核心壓縮的那一瞬間，反作用力將部分核心物質丟擲，伴隨猛烈的爆炸，超鐵物質散佈到宇宙空間，也因為產生時間短暫，所以宇宙中金銀鉑等質子數更高的金屬元素相對較少。