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核聚变到铁元素就自发停止，主要设计到反应过程能垒问题。
任何反应都有一个能垒，只有先提供一定的能量使反应物克服能垒，反应才会进行下去。核反应也有能垒，例如核聚变反应，我们首先应该提供一定的能量供聚变原料克服能垒，然后核聚变才可以进行下去。能垒就像是树立在反应过程中的一道墙，只有提供能量帮助反应物越过这道墙，反应才可以畅通无阻地进行下去。铁元素以下的原子，核反应能垒较低，只需要提供较少能量核反应就可以进行，而且释放出来的反应能比提供的能量大得多。所以，铁元素以下的核聚变，自身释放的反应能就可以维持核反应。
而铁元素以及以上的元素核聚变，核反应能垒很高，需要特别高的能量供应才可以维持反应的畅通。再加上铁聚变后产生的能量小于需要提供的能量，所以整个反应看上去就变成了吸热反应，这样就导致恒星可提供的能量越来越少，最终小于反应能垒，核反应自发停止。
所以，一旦星核内核反应进行到铁元素，核聚变就会逐渐停止。除非是发生超新星爆炸等事件，才能够在极端时间内提供足够多的能量供应铁元素及以上元素核聚变。而我们的金属元素，就是这么来的。
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聚变的过程，是低原子量的元素聚合在一起，产生更高的原子量的元素。同时释放出能量。
在这个过程中，首先他们需要使用自身的一些能量，使得核子突破力的束缚。这个时候是要消耗能量的。
但核反应的后期部分，又会释放能量。
只有释放的能量大于消耗的能量，这个过程才能持续下去。否则根本无法突破势能壁垒。
这就给了聚变反应提了两个要求：
一、高温：突破势能壁垒；
二、反应要释放能量：这样反应才能持续。
恒星中的铁，符合第一个要求，高温；但不符合第二个要求——释放能量。
这是各个元素同位素的结合能。铁的结合能最高。
换句话说，不论是聚变还是裂变，到了铁就不能进一步产生能量了。而反应也就无法维持了。而看看最右边的U235, U238，他们的结合能就比较低，所以能裂变产生能量；左边的氢、氦，结合能也都很低，所以也能聚变产生能量。唯独铁，结合能最高，无法通过升高结合能的方法释放能量。
章彦博
上海科技报科普问答主持人：主任记者 吴苡婷
这是一个很有意思的问题，核聚变是恒星生命走向衰亡必须经历的过程，也是化学元素形成的原因。从氢聚变一直持续到铁聚变，恒星走完了它的一生。
但是很奇怪的是为什么恒星到铁聚变后，就没有继续下去，没有形成其他的重金属呢？
那是因为前面这些元素的核聚变都会释放能量，但是铁聚变时是大量吸收能量，因为铁原子的稳定性太强了，要增加一个原子要有很大的能量注入。
恒星的能量在铁聚变中被消耗殆尽，所以走向死亡。铁元素是核聚变的一个重要分水岭。所以铁元素被科学家戏称为恒星杀手。
其他重金属的产生要等到中子星相撞时，中子星是比较大的恒星在铁聚变后因为恒星内部引力塌陷发生超新星爆炸后的产物。两颗中子星撞击后有1%的质量会变成重金属，也就是我们今天说的金、银、铜、铂等。我们地球上的重金属都是形成在宇宙中几十亿年前的中子星相撞事件，它们飘散在宇宙空间里，也进入了地球的地核中。
科坛春秋精选
大质量恒星的核心通过核聚变反应会逐渐合成越来越重的元素，这些元素会在中心逐渐富集。当铁元素被合成出来之后，它们也会集中到恒星的中心。然而，不像题主在问题描述中所设想的那样，铁周围的那些情核元素是无法再进行核聚变的，因为反应所需的温度和压力是不够的。而至于为什么当恒星合成出铁之后，核聚变反应将会宣告终止，这与恒星本身的动态平衡有关。
恒星需要源源不断的核聚变反应来向外辐射出巨大的压力，以此才能对抗自身的重力，这种流体静力学平衡贯穿恒星演化周期的大部分时间。之所以核聚变反应能够不断维持下去，是因为它们产生的能量要比吸收的能量更多，所以总得来说，恒星是在净输出能量，在铁之前的元素都符合这种过程。
然而，到了铁之后，其比结合能达到了极大值，这要大于比铁更轻和更重的元素。因此，铁的核聚变反应是在净吸收能量，因为该反应产生的能量少于吸收的能量。这样就会使恒星的重力占据主导作用，流体静力学平衡被打破，导致恒星内部受到强烈挤压而引发剧烈的超新星爆炸。
从这里可以看出，恒星的核聚变反应在产生铁元素之后并没有停止，而是铁还会进一步发生核聚变反应，结果会产生更重的元素，比如镍：
只是铁的核聚变反应会迅速消耗巨大的能量，这会导致恒星在短时间内失去平衡，最终发生超新星爆发。此后，铁会俘获中子继续合成其他重元素。
火星一号
首先，很多人一提到核聚变，第一反应是它能释放出巨大的能量，但你有没有想过为什么会发生核聚变？ 原因就是必须要使用本身的能量，然后发生核聚变释放出更大的能量。
所以要想发生核聚变，必须有足够的很大的能量才可以达到！ 太阳为什么能持续不断地发生核聚变？就是因为太阳巨大的质量产生的万有引力让物质向内塌陷产生超高的温度和压力，继而引发了核聚变！
那么为什么恒星聚变到铁就停止了呢？ 因为铁比较特殊，铁是自然界最稳定的元素，核聚变到铁元素过程中吸收了大量能量，但不能释放出了能量了（因为铁最稳定），于是在聚变成铁的过程中能量几乎被消耗殆尽，没有足够的能量当然不会让核聚变继续下去！
而超新星爆发正是在聚变成铁元素后，能量几乎被消耗殆尽的时候发生的。我们都知道恒星之所以很稳定，就是因为核聚变产生的向外巨大推力与恒星质量向内的万有引力取得了平衡！
而如今聚变成铁元素的过程中消耗了巨大能量而没有释放能量，核聚变停止了就没有力量与万有引力抗衡，于是恒星几乎所有的物质在万有引力的作用下急剧向内坍缩！
向内坍缩的速度非常快，撞击铁质内核，因此产生巨大的能量，能量几乎全部施加到铁质内核上，铁元素有了足够的能量再次引发了聚变，聚变成更重的元素！
这个过程是非常短暂的，而恒星物质撞击铁核产生的巨大反作用力把铁核以外的物质抛向太空，这就是超新星爆发，非常壮观！
宇宙探索
谁说的恒星的核聚变到铁为止了？
恒星的核聚变到什么时候为尽头，取决于恒星的大小，小的恒星核聚变能力有限，有的到氦，有的到氧，太阳大小的恒星到碳，大的恒星甚至能够到铀，更大的恒星能够产生更重的元素。看看地球能够找到的元素吧，都是恒星产生的。
可能有些人会有疑问，不是说重元素聚合的时候需要大量的能量吗？要知道巨大的超级恒星是不缺少压力和能量的，它们连黑洞都能够产生，合成一些重金属还不是玩一样。
恒星最后到什么程度，合成出什么元素，取决于恒星的大小，没有到铁为止的说法，如果有人这么说或肯定这种说法，不过是想当然而已。
观上灵云
随着相对论的提出，人们发现无论是重核的裂变还是轻核的聚变，都伴随着大量的能量放出！所谓重核和轻核的分界线就是铁元素，也就是说在元素周期表中，铁之前的元素理论上都可以发生聚变，之后的元素只能发生裂变了！这又是为何呢？
这还得从
比结合能说起，原子核内的核子之间是靠核力结合在一起的，要把它们分开，就得给原子核一定的能量，这个能量被称为该原子的结合能。但是，由于不同元素原子的核子数量不同，比较它们的结合能意义不大，于是人们又定义原子的结合能和它的核子数的比，为比结合能！下图就是不同元素的比结合能曲线
从图中我们可以看出，在铁元素之前，原子的比结合能是随核子数的增多缓慢升高的，铁之后则变成了缓慢下降，也就是说，在已知的元素周期表中，铁的比结合能是最大的，这样一来，如果是铁元素发生核聚变，那么这个过程不但不能放出能量，反而需要吸收能量了，裂变同样也是这样，所以也有人说铁是自然界最稳定的元素！ 
体坛大蜀暑
恒星产生铁元素之后并没有结束，有一定量的铁元素时恒星开始走向灭亡，向巨星或红巨星发展。
事实上恒星的组成物质不是单一的，就像太阳中含有大约71％的氢，27％的氦，2%的其他元素包括钠、钙、铁、氧等（注意:太阳中已经存在了铁，这些元素可以通过太阳光的光谱图去发现，基本不会存在观测错误）。恒星组成物质就像洋葱一样，一般较轻的元素在外，较重的在内，铁的产生不意味着铁已经多到足够影响恒星的正常运行。铁元素在恒星内部会继续发生聚变产生更大原子量的元素，而这些较大质量的元素也基本与铁元素一样是聚变吸收能量的。
但聚变不是无限进行的，是有前提的，只有足够的温度和压强等条件才行（恒星内原子的聚变在微观上还是一种概率事件--“碰撞”）一些超大相对原子质量的元素要在超新星爆炸中形成。
满级萌新
这只是基于地球引力环境得出的结论。在大引力场中，铁仍然会聚变。按上述理论铁应该是宇宙中最多的物质，而事实并不如此。我们可以这样认为，在恒星内部存在较大原子量（甚至超过几万，而不只是U235之类）的元素物质，而中子星甚至可能是无穷大的原子堆积。
之所以可控核聚变到今天仍然没有取得突破进展。其根本原因是人类无法制造一个较大的稳定引力场（超过聚变所需的临界值，非温度，温度只是表象）。元素间聚变的首要条件是环境引力场一定要达到临界值，然后是是物质密度。我认为恒星的聚变反应事实上是发生在表面，当宇宙空间中的氢氦及他们的同位素受到引力作用，聚集到恒星的表面，此时引力场超过了它的临界值，物质的聚集密度达到一定值，就产生了聚变反应，同时恒星内部也在发生不同类别的聚变反应，也就是更大元素的合成，因而我们所观测到的恒星光谱主要是氢氦等轻元素的聚变反应。当物质聚集必须要达到更深的深度，才能够产生足够的聚集密度，而此时引力场已经非常大（远远超过了它的聚变临界值），以至于聚变反应所产生的可见光线受强引力作用不能向外部放射，我们就看到了白矮星褐矮星和红巨星，是因为可见光谱根据红黄蓝紫的能量顺序，越来越难以逃离。在更深更大的引力场环境中，才能达到临界聚变密度时，所有可见光都不能逃逸，这种天体我们称之为黑洞，然而我们却能够观察到无线电波。事实上矮星、中子星等大的天体或者是黑洞的周边，由于极大的引力作用，其空间早就被他们清空了，缺少聚变反应的物质，因而我们通常是觉得他们已经燃烧完了。当矮星，中子星，黑洞等天体短时间内吞食大量物质时（捕获其他星体），在其外部空间（可以满足轻物质聚变的引力场条件）聚变物质密度，迅速达到临界值，因而其聚变反应所释放的光热等能够穿到外部空间放到宇宙中，这样我们就看见了超新星爆发或者黑洞的发光现象。
handben
这是由爱因斯坦质能方程式决定的。铁之前，原子之间的聚变，是质量减少的，如2个氢原子聚变为一个氦原子，该氦原子其质量是小于2个氢原子的，根据质能方程，该质量转化为能量放射掉。随后氦又聚变为锂，然后铍，一级一级加上去，而到了铁，原子聚变后，其质量大于聚变前质量，大量的能量被吸收，聚变的元素符号就难以加上去了。不知道我这科谱大家能否看懂。
