核聚变反应到铁就终止了，那么比铁重的元素都是怎么来的？ _生活百科

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。

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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。

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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。

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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：

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（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。

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（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。

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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）