一直到20世紀30年代末期，人們才確定了太陽和恆星的主要能源是在它們內部進行著的熱核反應。目前的太陽，其內心進行著的熱核反應是由4個氫核在溫度高達1000多萬攝氏度的條件下聚變成一個氦核。1克氫轉化為氦時釋放出的能量大到6×1011焦，相當於15噸煤燃燒時釋放出的熱量。氫是恆星上最豐富的化學元素，對於剛形成的太陽，氫約佔質量的78％，所以用氫作燃料。對於太陽，可以在約100億年的時間內供應全部所需要的能量。氫消耗完以後，氦還可以聚變，還能夠提供能量。 像太陽那樣，恆星在其一生的大部分時間，輻射的能源是由其中心區熱核反應提供的。很多恆星最重要的熱核反應是氫核聚變為氦核（氫燃燒）。氫燃燒有兩種反應：①質子—質子反應的產能率大體上正比於溫度的4次方；②碳氮迴圈的產能率正比於溫度的18次方。中心溫度高於1.6×107℃的恆星，碳氮迴圈佔優勢；中心溫度較低的恆星，以質子—質子反應為主。當溫度低於7×106℃時，這兩種反應都不起作用。 在恆星演化的後期階段，發生其他的熱核反應。例如，溫度接近2×108℃時，3個氦核可聚變成1個碳核（氦燃燒）：34He→12C+y（y代表光子），因為α粒子就是氦原子核，這個反應又稱為“3α反應”。碳核又可透過更復雜的反應聚變成氧、鈉、鎂……碳之後的反應對恆星能量的貢獻很小，它們主要的作用在於恆星內部合成了重元素。 英國著名天文學家愛丁諾在1920年指出，恆星內部的核心是具有產能作用的熱氣體球，並以輻射的方式向外傳輸它的能量。恆星內部的物質越向中心密度越高，一般來說，恆星內部溫度在幾百萬至數千萬攝氏度的狀態，不斷地向宇宙空間輻射巨大的能量。那麼，恆星如此長期消耗能量，靠什麼來補充？1938年，美國物理學家、諾貝爾物理學獎得主貝特指出，熱核反應是長期維持恆星能量消耗的主要能源。恆星內部的產能方式是4個氫原子核聚變為1個氦原子核的原子核反應。現已弄清，氫是恆星演化第一階段內部產能的“燃料”，氦是恆星“燒完的灰渣”，碳則是“燃燒”過程的“催化劑”。當然，更進一步的研究發現在核心氫燃盡後，形成的氦又可以聚變產能，但維持的時間就要短多了。
一直到20世紀30年代末期，人們才確定了太陽和恆星的主要能源是在它們內部進行著的熱核反應。目前的太陽，其內心進行著的熱核反應是由4個氫核在溫度高達1000多萬攝氏度的條件下聚變成一個氦核。1克氫轉化為氦時釋放出的能量大到6×1011焦，相當於15噸煤燃燒時釋放出的熱量。氫是恆星上最豐富的化學元素，對於剛形成的太陽，氫約佔質量的78％，所以用氫作燃料。對於太陽，可以在約100億年的時間內供應全部所需要的能量。氫消耗完以後，氦還可以聚變，還能夠提供能量。 像太陽那樣，恆星在其一生的大部分時間，輻射的能源是由其中心區熱核反應提供的。很多恆星最重要的熱核反應是氫核聚變為氦核（氫燃燒）。氫燃燒有兩種反應：①質子—質子反應的產能率大體上正比於溫度的4次方；②碳氮迴圈的產能率正比於溫度的18次方。中心溫度高於1.6×107℃的恆星，碳氮迴圈佔優勢；中心溫度較低的恆星，以質子—質子反應為主。當溫度低於7×106℃時，這兩種反應都不起作用。 在恆星演化的後期階段，發生其他的熱核反應。例如，溫度接近2×108℃時，3個氦核可聚變成1個碳核（氦燃燒）：34He→12C+y（y代表光子），因為α粒子就是氦原子核，這個反應又稱為“3α反應”。碳核又可透過更復雜的反應聚變成氧、鈉、鎂……碳之後的反應對恆星能量的貢獻很小，它們主要的作用在於恆星內部合成了重元素。 英國著名天文學家愛丁諾在1920年指出，恆星內部的核心是具有產能作用的熱氣體球，並以輻射的方式向外傳輸它的能量。恆星內部的物質越向中心密度越高，一般來說，恆星內部溫度在幾百萬至數千萬攝氏度的狀態，不斷地向宇宙空間輻射巨大的能量。那麼，恆星如此長期消耗能量，靠什麼來補充？1938年，美國物理學家、諾貝爾物理學獎得主貝特指出，熱核反應是長期維持恆星能量消耗的主要能源。恆星內部的產能方式是4個氫原子核聚變為1個氦原子核的原子核反應。現已弄清，氫是恆星演化第一階段內部產能的“燃料”，氦是恆星“燒完的灰渣”，碳則是“燃燒”過程的“催化劑”。當然，更進一步的研究發現在核心氫燃盡後，形成的氦又可以聚變產能，但維持的時間就要短多了。