核聚變是指由質量小的原子，主要是指氘或氚，在一定條件下（如超高溫和高壓），發生原子核互相聚合作用，生成新的質量更重的原子核，並伴隨着巨大的能量釋放的一種核反應形式。原子核中蘊藏巨大的能量，原子核的變化（從一種原子核變化為另外一種原子核）往往伴隨着能量的釋放。
正午時分，當我們在戶外時會感受到熾熱的陽光，炎熱而刺眼，甚至把生雞蛋打在陽光照射後的金屬上，過不了多一會兒，雞蛋就熟了。這種光和熱的能量就是來自高懸頭頂的太陽內部所發生的核聚變，而這些能量卻是一千萬年前從太陽核心發出的，並經過了8分鐘才到達地球。
不斷聚變的太陽
太陽中心溫度可達1500萬攝氏度，壓力相當於3000億個大氣壓，在巨大的壓力下，太陽每秒鐘使用6億噸的氫原子參與聚變，其中有400萬噸的物質轉化為能量，隨時都在進行着四個氫核聚變成一個氦核的熱核反應。
在核聚變鏈式反應中，兩個氫原子核（質子）聚合，放出一個中子和一個中微子，生成一個氦2核。氦2核再與一個氫原子核反應，放出一個γ光子，生成一個氦3核。兩個氦3核聚合，生成一個穩定的氦4核，同時放出兩個質子。整個過程中，四個氫核聚合，生成一個氦4核，同時放出兩個中子、兩個中微子和兩個γ光子。太陽向外釋放的能量，絕大部分由γ光子攜帶。
在太陽核心深處高能量下，氦-3可以與一個已經存在的氦-4合併，生成鈹-7。本來鈹-7會找到一個質子生成硼-8;然而，由於它不穩定，還沒來得及反應，首先衰變為鋰-7。在我們的太陽中，通常先發生衰變，然後再加上一個質子，產生鈹-8，鈹-8立即衰變為兩個氦-4核，這個過程生成的氦-4大約占太陽氦-4總量的14%。
但在質量更大的恆星中（例如：O、B級恆星），質子與鈹-7的聚變發生在衰變為鋰之前，生成硼-8，硼-8首先衰變為鈹-8，然後衰變為兩個氦-4原子核。這個過程在類太陽恆星中並不重要——只占氦-4總量的0.1%，但在巨大的O類和B類恆星中，這是產生氦-4最重要的聚變反應。
人工可控核聚變裝置
目前人類引發核聚變的手段，主要靠提高溫度，在所有核聚變當中，氫元素的核聚變反應所需溫度最低，其中又以氘-氚的聚變最容易實現。
元素初級「加工廠」
耐心看完上面大家有沒有發現什麼？
「氫-氦-鋰-鈹-硼」
是的正是我們中學化學裡的元素周期表的開始順序！
當恆星內部溫度上升到1億度時，氦元素將發生聚變，生成更重的元素，聚變過程也更加複雜，產物主要以碳和氧為主，還有一些氖元素等等。
當恆星內部溫度達到8億度後，碳元素開始聚變；達到15億度後，氖元素開始聚變，達到18億度後，氧開始聚變；其產物主要是硅元素，其他還有鈣、硫等等元素。
太陽光球層
對於大質量的恆星，在演化末期溫度會變得極高，最終將引發硅元素的聚變反應，其產物主要是鐵，一旦恆星內部有鐵元素生成，就意味着恆星的末期快到了，此時恆星變得極不穩定。
恆星的一生
例如我們太陽系「隔壁」的比鄰星，其實就是一顆質量很低的紅矮星，這種恆星就只能將氫聚變成氦，而像太陽這種黃矮星，也好不到哪裡去，終其太陽的一生，它最多也就只能聚變出原子序數為8的氧元素。
聚變與裂變的分界點-鐵元素
每一次生成新的物質，都伴隨着恆星形態的一種變化。一直到核聚變生成鐵元素之後，核聚變就會停止。這是因為鐵-56的比結合能是原子當中最高的，這也讓鐵失去了發生核聚變的可能性。
只有那些質量足夠大的恆星（10倍太陽質量），其核心才有能力啟動一輪又一輪的核聚變反應，進而製造出越來越重的元素，然而就算是這樣的恆星，也不可能聚變出宇宙中已知的所有元素，因為恆星的核聚變到了原子序數為26的鐵元素就會終止了。
鐵元素
這是因為，鐵原子核特別穩定。意思是說：如果你想掰開一個鐵原子核，是需要能量的，我們管這個叫做比結合能，而在整個元素周期表中，想要掰開鐵原子核是最難的，因為鐵原子核是比結合能最高的原子核。
科學家發現，在大自然中，原子序數在鐵之前的元素原子核都可以聚變成原子序數更高的元素原子核，並且釋放出大量能量，這就是核聚變反應，氫彈就是這個原理。而比鐵原子序數更高的元素原子核有裂變的傾向，更容易通過核裂變使得自身的原子序數降低，並釋放能量，原子彈就是這個原理。
鐵元素是比結合能分界點
唯獨鐵原子核，你要讓鐵原子核再發生核聚變反應，條件是十分苛刻的，而且最後發生反應所需要的能量，比核聚變後產生的能量還多得多。核聚變是在釋放能量，只有到了鐵原子核這裡，如果要發生聚變需要吸收非常大的能量，變成了一個入不敷出的過程，這就使鐵原子核成為了最穩定的元素原子核。
不僅如此，那些最終可以走到鐵元素原子核的核聚變反應的恆星，一般都是質量大於10倍太陽質量的恆星。這時候的恆星叫做：巨型洋蔥頭恆星。
其實是這樣的，由於原子序數的上升，元素發生核聚變反應的條件就會變得艱難，氫核聚變反應只需要1000萬度，而到了氦核的核聚變反應需要2億度，而生成鐵原子核的核聚變呢？則需要30億度！這和宇宙大爆炸時的溫度相當。
重元素生產線「中子俘獲」
鐵元素是核聚變的終點，那鐵以後的元素是如何產生的？反正想通過核聚變是不可能了。另一條實現路徑叫做「中子俘獲」。
顧名思義，「中子俘獲」就是原子核俘獲了中子，為了方便理解，我們可以把原子核想象成一個「貪食蛇」遊戲，在有中子輻射的環境中，這些貪食蛇就有可能會「吃掉」一些送上門來的中子，不過它們的「消化能力」有大有小，有的可以連「吃」好幾個中子都無所謂，而有些只「吃掉」一個中子就會「消化不良」。
貪食蛇」遊戲
舉例說明，比如說一個鐵-56原子核「吃掉」了一個中子，它就變成了鐵-57，由於鐵-57是穩定同位素，因此它就沒事，在接下來的時間裡，如果它再「吃掉」一個中子，它就變成了鐵-58，這還是穩定同位素，所以它仍然無所謂。
如果它再「吃掉」一個中子的話，它就變成了不穩定的鐵-59，於是它就「消化不良」了，在這種情況下，鐵-59的原子核就會發生β衰變，在這個過程中，其原子核內的一個中子會衰變成一個質子，並釋放出一個電子和一個反中微子，其原子序數就會加1，然後就變成了鈷-59原子核。
以上所述的這種「中子俘獲」通常發生在恆星的內部，由於恆星內部的中子輻射相對很弱，其產生重元素的效率就相對很低，所以這也被稱為「慢中子俘獲」。
宇宙中有「慢中子俘獲」，當然也有「快中子俘獲」，實際上，在宇宙中已知的所有比鐵更重的元素中，「慢中子俘獲」的貢獻其實並不大，而真正大量產生這類元素的，正是「快中子俘獲」。
宇宙極端事件
宇宙極端事件包括超新星爆發、中子星碰撞等。當宇宙中發生超新星爆發、中子星碰撞這樣的高能事件時，會在短時間內形成中子輻射極強的環境，其數量級可以高達每秒每立方厘米100萬億億個中子之多。
在中子密度如此之高的環境中，就會發生「快中子俘獲」，較輕的原子核會「大吃特吃」，然後就會出現嚴重的「消化不良」，於是它們就發生各式各樣的衰變，當一切平息之後，大量的比鐵更重的元素也就在宇宙中出現了。比如我們佩戴的銀飾，黃金等。都可能來自某次高能宇宙事件。
黃金在地球上的分布並不算少
超新星爆發是人類已知可以產生重元素的唯一方式，但宇宙中的重元素資源卻非常豐富，比如我們地球上的銅、鋅、鉛等，因此科學家懷疑宇宙中還有其他方式產生重元素，或者在宇宙大爆炸時期，這些重元素就已經形成了。
超新星爆發示意圖
人體元素構成
人體內化學元素的排序由高到低：氧、碳、氫、氮、鈣、磷、硫、鉀、鈉、氯、鎂、鐵、銅、碘、錳等。根據含量，習慣上分為常量元素和微量元素兩大類。
有11種主要元素。它們的名稱和含量分別是：氧65.00%、鈣2.00%、鈉0.15%、碳18.00%、磷1.00%、氯0.15%、氫10.00%、硫0.25%、鎂0.05%、氮3.00%、鉀0.35%。
此外，構成人體的元素有40多種，其總量不到人體質量的0.05%。因此，這些元素被稱為人體內的微量元素。人體所需的微量元素 人體必需的微量元素有八種，包括碘、鋅、硒、銅、鉬、鉻、鈷、鐵。
梵觀點：在我們身體裡流淌的血液中，和我們身體裡，都有這個宇宙所發生的極端事件所產生的元素存在，某種意義上，我們的生命透過這些物質穿越了宇宙開始的時候。-以管窺豹-
