恒星核聚变到铁就停止了，金银等比铁更重要的元素是如何产生的？

发布者：自由知新 2023-7-21 22:19

目前人类发现的天然元素有92种，加上人工合成的元素共有118种。上百种元素到底是如何形成的呢？

宇宙中最初的元素都来自恒星，准确来讲是原始恒星，宇宙中的第一代恒星。恒星在核聚变的过程中，不断把氢聚变成更重的元素。因此，恒星也被称为元素的“冶炼厂”。

恒星核聚变通常只会发生在核心，因为那里的温度最高，压力最大，外部结构达不到核聚变的条件。所以，整体来看，恒星从内向外的元素会越来越轻，一层一层的，看起来就像洋葱那样。

最里面一层是铁元素，然后是硅，氧，碳等元素，最外层是氢元素。

不管质量多大的恒星，聚变到铁元素就戛然而止了，因为铁元素也被称为恒星的“终结者”，一旦聚变到铁元素，实际上就宣告了恒星的死亡。为什么会这样呢？为什么恒星聚变到铁元素之后就不能继续进行核聚变了呢？

简单讲，因为铁是最稳定的元素，而万物总是趋于向更稳定的状态演化，这就像山顶的一块石头，总是有向山谷滚落的趋势，因为山谷是更稳定的状态，山顶就非常不稳定。

为什么说铁是最稳定的元素呢？因为铁元素的比结合能最高。何为“比结合能”？

结合能，是把原子核的核子，也就是中子质子结合起来的能量，或者把核子分开所需的能量。质子种子等核子需要强大的强力才能结合到一起。如果要把中子质子分开，就需要极大的能量才行，这种能量就是结合能。

比结合能就是结合能与核子数量的比值，类似GDP与人均GDP之间的关系。比结合能更能体现原子核的稳定性，比结合能越高，意味着把核子分开所需的平均能量就越高，也就越难把核子分开，当然就越稳定。

而在所有元素当中，铁元素的比结合能是最高的，所以铁元素是最稳定的元素。

铁元素之前的元素聚变都会释放出能量。而由于铁元素是最稳定的元素，要想让铁元素聚变，不但不会释放能量，反而需要吸收极大的能量才行。

我们都知道恒星之所以能保持数十亿的稳定，就是因为自身引力与核聚变产生的超强能量保持平衡。而如果核聚变不释放能量，那么恒星自身引力就会彻底占据上风，恒星物质就会急速向内坍缩，实际上就等同于宣告恒星的死亡！

在恒星死亡的过程中，恒星物质急速向内坍缩，不断挤压撞击核心，进而产生超强能量，这些能量足以让死亡的恒星内核重新“燃烧起来”，让铁元素继续聚变下去！

能够看出，其实铁元素也是可以继续聚变下去的，只是铁元素的聚变是在恒星死亡之后。恒星死亡之后，没有了核聚变产生的外推力与之抗衡，引力彻底“疯狂”，不断拉拽着恒星物质向内坍缩，进而产生了巨大能量，足以让铁元素发生聚变。

在外层物质不断撞击死亡恒星内核的过程中，会产生超强反作用力，把外层物质猛烈地抛洒到浩瀚星际空间，这些物质会成为下一代天体的原材料，我们的太阳和地球就是由那些原材料产生的。

而整个过程就是超新星爆发，爆发的瞬间迸发出超强能量，短短几秒钟释放的能量甚至比太阳一生释放的能量总和还要多几十亿倍。可以看出，超新星爆发是非常猛烈的宇宙事件，也是宇宙大爆炸之后最猛烈的宇宙事件，即便是在一百光年处有超新星爆发，产生的超强能量也足以让地球毁灭！

除了超新星爆发之后，中子星碰撞也会产生比铁更重的元素，中子星碰撞产生的能量同样是巨大的，能够与超新星爆发瞬间产生的能量媲美！

宇宙中每天都会上演各种猛烈的宇宙大事件，那些看起来异常恐怖的大碰撞或者大爆炸，实际上一直为丰富多彩的世界默默地贡献力量。如果没有那些大事件的发生，我们的世界就会显得非常单调，甚至不会有如今我们看到的生命世界。

如今很多人都会选择光鲜亮丽的金银珠宝等首饰打扮自己，或许你并不知道，那些金银首饰都是诞生于数十亿年甚至上百亿年前的超新星爆发，那些贵金属俨然就是一部漫长宇宙史！

核聚变 宇宙 地球 我们的太阳

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