为什么核聚变的最终元素是铁，恒星会变成一个大铁球吗？

铁原子拥有最稳定的原子核，是核聚变与核裂变的?终点?，大质量恒星内部的核聚变到铁就停止了，最后在恒星中心形成一个不稳定的铁核，但是中小质量恒星由于温度太低，聚变过程根本到达不了铁元素。

我们宇宙元素丰度最高的是氢元素和氦元素，分别是73.9%和24.0%，两者一***占了宇宙所有元素的97.9%，在万有引力的作用下，宇宙中大量的氢元素和氦元素聚集，最后塌缩为一颗恒星。

氢燃烧

恒星内部拥有极高的压力和温度，聚变反应当中氢元素的聚变是最容易发生的，大约需要1000万度的高温，所以每一颗恒星最开始都是进行着氢元素向氦元素的聚变，其产物是氦元素。

比如我们太阳就处于这个阶段，该阶段也称作P-P链反应，此时其他核聚变反应途径也在进行，但是以氢元素的聚变为主，氢元素的燃烧非常缓慢，比如我们的太阳将持续100亿年氢元素为主的核聚变过程。

氦燃烧

当恒星内部温度上升到1亿度时，氦元素将发生聚变，生成更重的元素，聚变过程也更加复杂，产物主要以碳和氧为主，还有一些氖元素等等。

碳、氖、氧燃烧

当恒星内部温度达到8亿度后，碳开始燃烧；达到15亿度后，氖开始燃烧，达到18亿度后，氧开始燃烧；其产物主要是硅元素，其他还有钙、硫等等元素。

这几个过程的燃烧非常迅速，释放的能量相当巨大，于是恒星内部的温度急剧升高，此时恒星也将膨胀为一颗红巨星，直径扩大几十到几百倍。

硅燃烧

对于大质量的恒星，在演化末期温度会变得极高，最终将引发硅元素的聚变反应，其产物主要是铁，一旦恒星内部有铁元素生成，就意味着恒星的末期快到了，此时恒星变得极不稳定。

聚变生成的铁元素在大质量恒星的内部聚集，最终在中心形成一个巨大的铁核心，由于铁元素无法继续聚变，所以恒星释放的能量将越来越弱，在恒星强大的引力作用下，引力逐渐占据主导，一旦达到临界状态，恒星就会彻底失衡，恒星体积急剧收缩，然后发生反弹，引发超新星爆炸。

以上就是一颗恒星的演化过程，大质量恒星会经历所有的过程，最终生成铁元素；但是对于中小质量恒星来说，其核心温度有限，可能进行到某步就停止了。

以我们的太阳为例，太阳属于中等质量恒星，目前主要进行着氢元素的聚变，预计在55亿年后，将引发氦元素的聚变，届时太阳也将演化为一颗红巨星，其表面也将延伸到地球轨道处，随后太阳核心温度无法引发碳、氖、氧的聚变，所以最终形成以碳、氖、氧为主的白矮星。

对于更小质量的恒星，在氢元素聚变结束后，其内部温度甚至无法引发氦元素的大量聚变，最终形成以氦元素为主的白矮星。