恒星核聚變到鐵元素就戛然而止了，比鐵更重的元素是如何產生的？

其實，恒星核聚變到鐵元素并不會停止，只是之后的核聚變并不是通過恒星來完成的，因為一旦核聚變到鐵元素，就宣告了恒星的死亡。鐵元素之后的核聚變是通過另一個猛烈的宇宙事件來完成的。

先來講講恒星的核聚變。拿我們的太陽來講，太陽核心溫度高達1500萬攝氏度，壓力更是恐怖，達到2445億個標準大氣壓。但即便是如此恐怖的環境，仍舊不足以引發核聚變。太陽核聚變之所以能夠出現，多虧量子隧穿效應，簡單講就是：即使能量不夠，粒子之間也能突破能量勢壘的限制發生核聚變。這里就不再詳述了。

太陽核聚變，把氫聚變成氦，同時釋放出巨大能量。當氫燃料耗盡之后，氦會繼續發生聚變，成為更重的碳，氧等元素。

不過，恒星核聚變并不能一直進行下去，當聚變到鐵元素之后，就會戛然而止。晚期恒星的內部結構就如同洋蔥那樣一層一層的，最里面就是鐵元素，最外面就是氫元素。

那么，為什么恒星核聚變到鐵元素就停止了呢？既然停止了，比鐵更重的元素又是如何產生的？

先來回答第一個問題。這里需要了解兩個概念；結合能和比結合能。什么是結合能？簡單講就是把核子分開所需要的能量，核子包括質子和中子。我們都知道，質子和中子之間有強大的強核力作用著，想要把兩者分開需要極大能量。

而比結合能就是結合能與核子數的比值。結合能與比結合能的關系就類似GDP與人均GDP的關系。

一顆原子核的穩定與否與比結合能息息相關，比結合能越大，原子核就越穩定。而在所有元素當中，鐵元素的比結合能是最大的，所以鐵是最穩定的元素。

了解了這點，再來看看恒星核聚變的過程。

恒星之所以能保持數十億年的穩定，就是兩種力量達到了完美的平衡。一種力量是核聚變產生的外推力，這種力量一直試圖把恒星炸裂。

多虧了另一種力量的存在，恒星才沒有被炸裂，這種力量就是恒星自身產生的重力，重力與核聚變的力量正好相反，試圖把恒星物質不斷往核心拉拽。

如果這兩種力量正好達到平衡，恒星就會一直燃燒下去。我們的太陽就一直保持這種平衡，所以持續燃燒了將近50億年，而且還會繼續燃燒下去，長達50億年之久。也就是說，太陽正值中壯年，一生中最好的時光。

不過，這兩種力量并不能一直保持平衡。隨著恒星不斷聚變成更重的元素，一旦聚變到鐵元素之后，就宣告了恒星的死亡，因為此時的恒星不會再發生核聚變。為什么會這樣？

因為剛才說了，鐵元素是最穩定的元素，這意味著比鐵更輕的元素在核聚變過程中都會釋放能量，而想要讓鐵元素聚變，不但不會釋放能量，反而需要吸收能量才行。

沒有釋放出來的巨大能量與恒星自身重力抗衡，恒星重力就會徹底占據上風，此時的恒星完全失控，所有物質開始發瘋似地向內坍縮，不斷猛烈撞擊恒星內核，在極短時間里產生了無法想象的能量，能量如此之大足以讓鐵元素繼續聚變下去，聚變成更重的元素。

此時的恒星其實已經宣告死亡了，不能稱之為“恒星”了。方便起見，我們仍稱之為恒星。在恒星物質撞擊內核瞬間，產生了巨大的反作用力，巨大的力量把恒星外層物質猛烈地拋灑到浩瀚星際空間，場面極為壯觀。

這就是超新星爆發。超新星爆發異常猛烈，甚至是宇宙大爆炸以來最猛烈的宇宙爆炸事件，在短短幾秒鐘釋放的能量比太陽一生釋放能量總和還要多幾十億倍！而超新星爆發過程中被拋灑到星際空間的物質，會成為下一代恒星和行星的原材料。

我們早在宋代就目睹過超新星爆發的壯觀場面，幸運的是，當時的超新星距離地球足夠遠，遠在6500光年，即便如此遙遠的距離，看起來也比太陽更明亮。如果超新星爆發發生在一百光年之內，地球上的一切都將灰飛煙滅！

除了超新星爆發之后，另一個猛烈的宇宙事件也會產生比鐵更重的元素：中子星碰撞。中子星是僅次于黑洞的詭異天體，通常情況下，中子星總是會成對出現，圍繞彼此旋轉。如果受到外界干擾，運動軌道發生變化，就可能發生碰撞，碰撞過程產生超強能量，同樣可以產生各種重元素。

宇宙每天都會上演各種碰撞事件，有些猛烈的碰撞事件可能會對地球帶來很大威脅，但我們更應該感謝那些猛烈的宇宙碰撞事件。如果沒有超新星爆發等宇宙事件，就不會有我們如今看到的一切，更不會有我們佩戴的漂亮金銀首飾了！