為什么核聚變到產(chǎn)生鐵元素時就停止了？

鐵元素后，核聚變依然能進行。只是聚變將不再釋放能量，而是吸收能量。

所以恒星內(nèi)的核聚變當聚變到鐵后（準確的說應該是鎳-62，但鎳最后都會變成鐵），因為不再釋放能量，恒星的平衡被打破，核聚變也就進行不下去了。

為什么鐵之后的聚變要吸收能量？因為鐵的比結合能最高。

解釋比結合能前，先了解什么是結合能？

原子核是核子憑借核力結合在一起構成的，要把它們分開，也需要能量，這就是原子核的結合能（binding energy）”――摘自人教版高中物理選修3-5教科書。

結合能不是元素原子核擁有的能量，只是要拆開（裂變）或組合（聚變）原子核時需要吸收或釋放的能量。原子核里核子數(shù)（質子與中子都是核子）越多，結合能越高。

而比結合能=結合能÷核子數(shù)，也叫平均結合能。結合能與比結合能之間的關系，相當于GDP與平均GDP之間的關系。

就像GDP再牛也沒什么意義，主要得看平均GDP一樣，所以核聚變的重點是看比結合能而不是結合能。

鐵的比結合能最高，意味著鐵是最穩(wěn)定的元素。

由于鐵元素最穩(wěn)定，所以如果還要往鐵原子核里面擠核子（聚變）就會變得很困難，所以要消耗大量的能量。

上圖是元素比結合能曲線圖（很多引用說成結合能是錯誤的，一字之差完全不一樣）。從這個圖你還可以知道為什么氫彈（氫聚變）比原子彈（鈾裂變）威力大。

其實還可以通過愛因斯坦的質能方程：E=MC2，來解釋鐵之后聚變?yōu)槭裁磿漳芰俊?/p>

因為鐵之前的元素，也就是輕元素的聚變會損失質量，所以釋放能量，而鐵之后的元素，也就是重元素聚變會增加質量，所以會吸收能量。

為什么吸收能量，恒星內(nèi)的核聚變就進行不下去了？

因為恒星是引力與核力之間微妙平衡的產(chǎn)物。

核聚變釋放能量對外形成壓力，與恒星自身引力平衡，恒星才能穩(wěn)定存在。

從氫元素開始，引力的壓縮使得恒星內(nèi)部達到了開始聚變所需的高溫，核心先吸收能量再聚變釋放出更大的能量，釋放的能量再為下一次聚變提供能量再釋放，循環(huán)往復。

但當恒星內(nèi)部發(fā)生鐵聚變時，不僅不會釋放能量，還會迅速消耗掉恒星的能量，造成恒星坍縮然后引發(fā)核爆炸，就是超新星爆發(fā)。

而最小規(guī)模的超新星爆發(fā)所釋放的能量比太陽100億年中放出的能量總和的100倍還多。

強大的能量瞬間在宇宙中形成一個超級反應爐，聚變出所有的元素，包括鐵以后的重元素。

然后在恒星的原地會出現(xiàn)一顆中子星或黑洞。

總結一下

恒星一旦鐵了心想死，攔都攔不住。

在科學界，鐵聚變被稱為“恒星殺手”，終止的是恒星內(nèi)的核聚變，但開啟的是生命起源的超新星爆發(fā)，反而加速了宇宙產(chǎn)生所有元素并拋撒元素的進程，把孕育生命的時間大大縮短，不然又怎么會有今天的地球，和地球上的我們。