En typisk stjerne begynner som en tynn sky av hydrogengass som under tyngdekraften samler seg i en enorm, tett kule. Når den nye stjernen når en viss størrelse, antennes en prosess som kalles atomfusjon, og genererer stjernens enorme energi. Fusjonsprosessen tvinger hydrogenatomer sammen og forvandler dem til tyngre grunnstoffer som helium, karbon og oksygen. Når stjernen dør etter millioner eller milliarder år, kan den frigjøre tyngre elementer som gull.
TL; DR (for lang; Leste ikke)
Kjernefusjon, prosessen som driver hver stjerne, skaper mange av elementene som utgjør vårt univers.
Nuclear Fusion: The Big Squeeze
Kjernefusjon er prosessen der atomkjerner tvinges sammen under enorm varme og trykk for å skape tyngre kjerner. Fordi disse kjernene alle har en positiv elektrisk ladning, og som ladninger frastøter hverandre, kan fusjon bare skje når disse enorme kreftene er til stede. Temperaturen ved solkjernen er for eksempel omtrent 15 millioner grader Celsius (27 millioner grader Fahrenheit), og har et trykk 250 milliarder ganger større enn jordens atmosfære. Prosessen frigjør enorme mengder energi - ti ganger så mye som kjernefisjon, og ti millioner ganger så mye som kjemiske reaksjoner.
Evolusjon av en stjerne
På et tidspunkt vil en stjerne ha brukt opp alt hydrogenet i kjernen, alt er blitt omgjort til helium. På dette stadiet vil stjernens ytre lag utvide seg til å danne det som er kjent som en rød gigant. Hydrogenfusjon er nå konsentrert på skalllaget rundt kjernen, og senere vil heliumfusjon oppstå når stjernen begynner å krympe igjen og blir varmere. Kull er resultatet av kjernefusjon mellom tre heliumatomer. Når et fjerde heliumatom blir med blandingen, produserer reaksjonen oksygen.
Elementproduksjon
Bare de større stjernene kan produsere tyngre elementer. Dette er fordi disse stjernene kan trekke opp temperaturene sine høyere enn de mindre stjernene som solen vår kan. Etter at hydrogen er brukt opp i disse stjernene, går de gjennom en serie kjernefysisk brenning avhengig av typer elementer produsert, for eksempel neonforbrenning, karbonforbrenning, oksygenforbrenning eller silisium brennende. Ved karbonforbrenning går elementet gjennom kjernefusjon for å gi neon, natrium, oksygen og magnesium.
Når neon brenner, smelter det sammen og produserer magnesium og oksygen. Oksygen gir i sin tur silisium og de andre elementene som finnes mellom svovel og magnesium i det periodiske systemet. Disse elementene produserer i sin tur de som er nær jern på det periodiske bordet - kobolt, mangan og ruthenium. Jern og andre lettere elementer produseres deretter gjennom kontinuerlige fusjonsreaksjoner av de ovennevnte elementene. Radioaktivt forfall av ustabile isotoper forekommer også. Når jern er dannet, stopper kjernefusjon i stjernens kjerne.
Går ut med et smell
Stjerner noen ganger større enn solen vår eksploderer når de går tom for energi på slutten av livet. Energiene som frigjøres i dette flyktige øyeblikket, dverger hele stjernens levetid. Disse eksplosjonene har energi til å skape elementer som er tyngre enn jern, inkludert uran, bly og platina.