核聚变的终点！为何铁会成为恒星寿命的“杀手”？什么阻止了它

太阳，这个我们星球的恒星，不仅让地球上所有生命得以生存，还让我们所在的整个星系以它命名。太阳之所以能释放出巨大的能量，是因为其核心一直在进行核聚变反应。但科学家们发现，虽然核聚变能量巨大，但它也有自己的极限。

【如同魔法一般的核聚变】

好吧，咱们先来搞懂核聚变是怎么一回事。核聚变，又叫核融合反应，就是氢原子聚在一起变成氦原子，同时释放出大量的能量。

太阳的核心是核聚变发生的唯一地方。你知道吗？每秒，大约有3.6×的氢原子核（也就是质子）被转化成氦原子核。这个过程中，能释放出3.87×焦耳的能量，这简直让人惊叹！想象一下，这能量相当于同时引爆了9.1×百万吨的TNT炸药！真是不可思议啊！

核心就像是一台超级聪明的电脑，总是能迅速调整核聚变的效率。

速率过快时，热膨胀会把质量推向外围，导致密度略微降低，这样反应速度就会减缓。为了修正这种情况，核心会进行收缩和冷却的调整，这反而会提高融合效率，使其回到正常水平。通过这种不断的微调，核聚变能够保持相对稳定的状态。

不只是太阳，其实所有恒星的心脏都在上演着一场奇妙而微妙的反应。在这个过程中，原子们像玩连连看一样，一个接一个地和氦原子结合，变得越来越重。你瞧，这个链条式的反应多清楚啊：先是碳变成氧，氧又变成氖，氖再变成镁，然后是硅、硫、氩、钙、钛、铬，最后变成了铁。这一切都在恒星的核心中不断上演，真是神奇极了！

等等，元素表上可不止这几个元素，铁后面的元素呢？别忘了还有一大堆呢！

【核聚变为什么到铁就结束了？】

科普文章经常说铁是核聚变的终点，其实就是说，铁元素在核聚变过程中是最后会生成的元素。简单说，就是核聚变反应最后会变成铁。

铁核最稳定，因为它有最大的比结合能。当其他核聚变成铁核时，会释放能量。但一旦铁核开始聚变，它会吸收能量，而不是释放。所以，重核聚变到铁核就结束了。简单来说，铁核最稳定，其他核聚变成铁核会释放能量，但铁核聚变会吸收能量，因此重核聚变到铁核就结束了。

简单来说，比结合能就是描述核子之间紧密程度的能量。当比结合能变大时，说明核子之间抱得更紧，这样组成的原子就更稳定。你可以想象它们像一群紧密相拥的朋友，团结在一起，形成一个稳固的整体。

比结合能其实并不是一直增长的，它就像个山坡，上面有个峰顶。而在那峰顶附近呢，你不仅会发现铁，还会看到一个比铁还要稳定的元素，那就是镍。所以说，比结合能的变化就像是个有起有落的过程，而镍就是那个稳定的高峰。

虽然Ni62的结合能数值（8794.60）比Fe58（8792.23）要高，理论上镍应该更稳定。然而，在星球核心中，我们确实发现了镍的存在，像地球的核心就是铁—镍核心。但是，为何在实际情况下，铁却像是站在了终点线上，成为了更主导的元素呢？这确实令人好奇。

【真正的终点】

其实，核心中的镍并非镍-62，而是同位素镍-56。

这个元素很不稳定，它在6天内就会减半。当恒星诞生时，镍-56迅速变成了钴-56，接着又变成了铁-56，而铁就像个稳定的大佬，一直待在那里不动了。

恒星持续进行核聚变，过程中产生了镍-56，但这种元素很快就不稳定了，最终会衰变。所以，在恒星的核心里，铁元素的含量会最高。

别的元素都去哪儿了？恒星上的反应真是千奇百怪，复杂得很。你知道吗？天文学家们在红巨星里，竟然还找到了比铁和镍还重的元素，就是锝！真的很神奇吧！

超新星爆发期间，会产生一些其他元素，这些元素产生的能量之大，连恒星都难以比拟。所以，这些元素其实是在恒星诞生之前就已经存在了。