Een typische ster begint als een dunne wolk waterstofgas die zich onder invloed van de zwaartekracht verzamelt in een enorme, dichte bol. Wanneer de nieuwe ster een bepaalde grootte bereikt, ontbrandt een proces genaamd kernfusie, waardoor de enorme energie van de ster wordt gegenereerd. Het fusieproces forceert waterstofatomen samen en transformeert ze in zwaardere elementen zoals helium, koolstof en zuurstof. Wanneer de ster sterft na miljoenen of miljarden jaren, kan hij zwaardere elementen zoals goud vrijgeven.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Kernfusie, het proces dat versterkt elke ster, creëert veel van de elementen waaruit ons universum bestaat.

Kernfusie: de grote druk

Kernfusie is het proces waarbij atoomkernen onder enorme hitte en druk samen worden gedwongen om zwaardere kernen te maken. Omdat deze kernen allemaal een positieve elektrische lading hebben en gelijke ladingen elkaar afstoten, kan fusie alleen plaatsvinden wanneer deze enorme krachten aanwezig zijn. De temperatuur in de kern van de zon, bijvoorbeeld, is ongeveer 15 miljoen graden Celsius (27 miljoen graden Fahrenheit) en heeft een druk die 250 miljard keer groter is dan de atmosfeer van de aarde. Het proces geeft enorme hoeveelheden energie vrij - tien keer dat van kernsplijting, en tien miljoen keer zoveel als chemische reacties.

Evolutie van een ster

Op een gegeven moment zal een ster hebben alle waterstof in zijn kern opgebruikt, alles is omgezet in helium. In dit stadium zullen de buitenste lagen van de ster uitzetten om een ​​zogenaamde rode reus te vormen. Waterstoffusie concentreert zich nu op de schillaag rond de kern en later zal heliumfusie plaatsvinden wanneer de ster begint te krimpen en heter wordt. Koolstof is het resultaat van kernfusie tussen drie heliumatomen. Wanneer een vierde heliumatoom zich bij het mengsel voegt, produceert de reactie zuurstof.

Elementproductie

Alleen de grotere sterren kunnen zwaardere elementen produceren. Dit komt omdat deze sterren hun temperaturen hoger kunnen optrekken dan de kleinere sterren zoals onze zon dat kan. Nadat waterstof in deze sterren is opgebruikt, gaan ze door een reeks nucleaire verbranding, afhankelijk van het soort elementen dat wordt geproduceerd, bijvoorbeeld neonverbranding, koolstofverbranding, zuurstofverbranding of siliciumverbranding. Bij het verbranden van koolstof gaat het element door kernfusie om neon, natrium, zuurstof en magnesium te produceren.

Wanneer neon brandt, smelt het en produceert het magnesium en zuurstof. Zuurstof levert op zijn beurt silicium en de andere elementen worden gevonden tussen zwavel en magnesium in het periodiek systeem. Deze elementen produceren op hun beurt degenen die bijna ijzer vormen op het periodiek systeem: kobalt, mangaan en ruthenium. IJzer en andere lichtere elementen worden dan geproduceerd door continue fusiereacties door de bovengenoemde elementen. Radioactief verval van onstabiele isotopen komt ook voor. Zodra ijzer is gevormd, komt kernfusie in de kern van de ster tot stilstand.

Uitgaan met een Bang

Sterren een paar keer groter dan onze zon exploderen als ze zonder energie zijn bij de einde van hun leven. De energieën die vrijkomen in dit vluchtige moment verkleinen die van de hele levensduur van de ster. Deze explosies hebben de energie om elementen te maken die zwaarder zijn dan ijzer, inclusief uranium, lood en platina.