為何恆星的核融合反應的最終產物是鐵?

鐵核不具有「核融合」釋放能量，和「核分裂」釋放能量的特質，鐵核參與核反應時，都必須耗掉能量，這對恆星是很不利的，恆星的核融合來到最終階段（矽燃燒過程）時，最終會合成出無法在進行核融合來釋放能量的鐵，而讓恆星被迫結束生命，這也是自然界為了避免惡性循環而讓恆星把質量都搞光的一個限制。

鐵核不是分子，沒辦法談什麼結構，不過鐵核很穩定是因為他的結合能最大，核子無法分裂和合併，十分穩固。除非給他能量，否則鐵就不給你分裂和合併，但恆星不知道這件事，恆星本身的重力只知道壓縮恆星，而恆星只會用核融合產生輻射壓力抵抗重力，當矽燃燒過程結束後，鐵56核的出現，讓恆星以消耗能量為代價，來融合鐵，結果導致恆星收縮然後爆炸的死亡結果。

自然界把鐵當作限制，因為剛好26個質子構成的核（鐵）需要30個中子來維持自身的穩定（鐵56，鐵最常見的同位素），不過質子可是很難彼此相處的，質子太多的核會自動分裂衰變的，但是鐵56就那麼剛好，中子和質子十分協調，結合時的強核力夠強，因此鐵56很穩定。

而比鐵56小的核，強核力還可以合併核子，然後造成核融合，同時可以藉由質量的虧損來穩定新的核和釋放核能，反過來比鐵56大的核，電磁力開始作怪，質子間不好相處就是因為電性都相同會相斥，而重核和超重核時常會因為質子的電磁力而崩裂（核衰變），特別是受到刺激的時候，因而造成核分裂，同時也會有質量虧損來釋放核能和穩定被分裂的核。


圖片參考：http://imgcld.yimg.com/8/n/AB06566574/o/701108210047013873446980.jpg


2011-08-22 23:15:44 補充：
恆星核的核融合，最終產物不一定是鐵。

太陽只能到碳

且超新星爆發後的中子捕獲過程

將會造就更重的元素，直到「鈾」。

樓主問左一個極好既問題，老實講，我都無辦法用原子結構理論答你呢個問題。不過，核聚變由兩個氫原子合併成氦原子，再由兩個氦原子繼續反應(變成咩唔記得左)。總之每做一次反應，結合成既元素都會有愈來愈大既質量，或應該講產生出來既元素質子數目愈來愈多。咁即係點﹖由於原子核內既質子係由強大既核力(strong interaction)將佢地結合成為原子核，當質子愈多，要令呢個原子再做進一步既核融合反應，就要用更多既能量投入先去抵消質子之間既核力。

氫同氦質子少，核力亦小，做到核融合一啲都唔出奇，但鐵原子有26個質子咁多，可想而知原子核內既核力係極之強大，強大到恆生內部一億度既高溫都無法令鐵繼續反應。

另外，鐵原子已經有26個質子咁多，如果再做核融合反應，合成出來既會係非常重既元素。以兩個鐵原子合成為例，會生成碲(Tellurium)。根據維基介紹，碲係一種類金屬，唔係咁穩定，有放射性，即係話鐵就算融合成功，產生出來既都唔係穩定既元素，所以反應係呢度停。我估計當個恆星愈來愈多鐵時，會真係有小部份鐵原子繼續反應，但由於上述既原因，鐵核融合反應會無以維繼，然後愈來愈慢及愈來愈少，到最後完全停頓。