彭曉韜
這個問題存在一個小小的誤解，那就是太陽能夠合成鐵元素。實際上我們的太陽由於其質量相對於其他大質量恆星來說並不大，因此除去太陽早期的氘氚核聚變外太陽其實只能進行兩種核聚變：一種是氫元素髮生熱核反應聚變成氦元素，另一種是氦元素聚變為碳元素。在這之後，太陽中心的溫度和壓力就不足以引發進一步的核聚變了。在這個過程中，外層氣體會逐漸擴散，最後形成一個恆星遺蹟，中間將留下一個以碳元素為主的白矮星。因此，以太陽的質量是不足以合成鐵元素的。能夠合成鐵元素的是一些比太陽質量還要大的恆星。
但是不管多大的恆星，在熱核反應進行到鐵元素的時候都會終止。這主要是因為鐵元素如果繼續聚變，那就不是一個釋放能量的過程，而是一個吸能過程了。因此，大質量的恆星壽命都會在聚變到鐵元素的時候停止。比鐵重的元素都是在大質量恆星壽命終結的時候發生的巨大爆發中形成的，這種爆發被稱為超新星爆發。
超新星爆發的原理實際上很簡單。正常恆星由於中心聚變釋放的能量與恆星引力平衡而得以保持穩定狀態。但大質量恆星晚期，恆星已經形成了一個類似洋蔥狀的結構，其中心可以參與核聚變的區域物質已經全部聚變為鐵元素，內部已經不再產生能量，因此中心向外的輻射壓力與引力會突然失衡。巨大的引力會引發災難性的場景：由於引力佔據了絕對主導，中心物質不斷收縮，連核外電子都被壓到了質子中形成了中子，最後形成了一顆中子星，甚至是黑洞。外層較輕的物質也在引力的作用下向中心彙集。巨大的重力勢能和強大的引力產生了極高的溫度和壓力，外層物質在極短的時間內又被成功點燃，最後發生了巨大的爆炸。爆炸的威力近似一顆恆星質量級別的核彈，單顆恆星的超新星爆發在短時間內亮度可以超過整個星系！
正是在這樣的一個極短的過程中，各種元素吸收了這些巨大的能量開始繼續進行核聚變，最終形成了那些比鐵還重的元素，甚至放射性元素。
除此之外，放射性元素的衰變過程也會形成一些比鐵元素還重的元素，這一點也需要考慮到。
張家小智兒
超新星爆炸
