1.起始——氫的聚變：

以太陽內(nèi)部為例，它的核心溫度是1,500萬K，氫進行的是質(zhì)子-質(zhì)子鏈反應(yīng)：

41H → 22H + 2e+ + 2νe（4.0 MeV + 1.0 MeV）

21H + 22H → 23He + 2γ (5.5 MeV)

23He → 4He + 21H (12.9 MeV)

這些反應(yīng)的總體結(jié)果是：

41H → 4He + 2e+ + 2γ + 2νe (26.7 MeV)
此處e+是正電子，γ是伽馬射線的光子，νe是中微子，而H和He各自是氫和氦的同位素。

在質(zhì)量更大的恒星，氦可以經(jīng)由碳氮氧循環(huán)的反應(yīng)產(chǎn)生。

從0.5至10倍太陽質(zhì)量的恒星，核心的溫度演化至一億度時，氦可以進行3氦過程，經(jīng)由中間物質(zhì)鈹轉(zhuǎn)換成碳：

4He + 4He + 92 keV → 8*Be

4He + 8*Be + 67 keV → 12*C

12*C → 12C + γ + 7.4 MeV

整體的反應(yīng)式是：

34He → 12C + γ + 7.2 MeV

2.氖燃燒（聚變）過程：

在大質(zhì)量的恒星，更重的元素在核心收縮后可以經(jīng)由氖燃燒過程和氧燃燒過程產(chǎn)生。恒星核合成的最終階段是硅燃燒過程，結(jié)果是產(chǎn)生穩(wěn)定的同位素鐵-56。而除了經(jīng)由吸熱過程，核聚變也不能繼續(xù)產(chǎn)生新的元素，所以未來只能經(jīng)由引力坍縮來產(chǎn)生進一步的能量。過程如下：

氖燃燒過程是大質(zhì)量恒星（至少8MSun）內(nèi)進行的核融合反應(yīng)，因為氖燃燒需要高溫和高密度（大約1.2×109 K和4×109千克/米3）

在如此的高溫下，光致蛻變成為很重要的作用，有一些氖核會分解，釋放出α粒子：

20Ne + γ → 16O + 4H

這些α粒子可以被回收產(chǎn)生鎂-24

20Ne + 4He → 24Mg + γ

或者，二選一的

20Ne + n → 21Ne + γ

21Ne + 4He → 24Mg + n

此處，在第一階段消耗的中子，在第二階段又再重生了。

碳燃燒過程會將核心所有的碳幾乎都耗盡，產(chǎn)生氧/氖/鎂的核心。核心冷卻會造成重力的再壓縮，使密度增加和溫度上升達到氖燃燒的燃點。

當氖燃燒時，氖會被耗盡使核心只有氧和鎂堆積著。在氖被耗盡的數(shù)年之后，核心逐步降溫、已趨于平靜，接著重力將再度擠壓核心，使密度和溫度上升直到氧融合被啟動。

3.氧燃燒（聚變）過程：

氧燃燒過程是發(fā)生在大質(zhì)量恒星內(nèi)的核融合反應(yīng)，使氧成為更重的元素，它需要1.5×109 K的高溫和1010 千克/立方米的高密度才能進行。 主要的反應(yīng)程序如下：

16O + 16O → 28Si + 4He + 9.594 MeV

→ 31P + 1H + 7.678 MeV

→ 31S + n + 1.500 MeV

→ 30Si + 21H + 0.381 MeV

→ 30P + 2D - 2.409 MeV

或二擇一的

16O + 16O → 32S + γ

→ 24Mg + 24He

在氖燃燒，惰性的氧鎂核心已經(jīng)在恒星中心形成，當氖燃燒結(jié)束后，核心會收縮并持續(xù)加熱至氧燃燒所需要的溫度和密度。大約6個月至1年的時間核心的氧就會耗盡，堆積出有豐富硅含量的核心。而一旦氧被耗盡，這個核心會因為熱度不夠而呈現(xiàn)惰性，核心開始降溫并觸發(fā)再次收縮。收縮會使核心的溫度上升，直到達到硅燃燒的燃點。向外，仍有氧燃燒的殼層，再往外是氖的殼層、碳殼、氦殼和氫殼

4.硅燃燒（聚變）過程：

一顆恒星完成氧燃燒過程后，它核心的主要成分是硅和硫。如果它有足夠的質(zhì)量，它將會進一步的收縮，直到核心達到27至35億K（230-300電子伏特）。在這樣的溫度，硅和其它的元素可以光致蛻變，發(fā)射出一顆質(zhì)子或是α粒子。硅燃燒引起的氦核作用會將α粒子（相當于一個氦原子核，兩個質(zhì)子加上兩個中子）添加進原子核內(nèi)創(chuàng)造出新的元素按以下的順序進行每個步驟：

硅–28 → 硫–32 → 氬–36 → 鈣–40 → 鈦–44 → 鉻–48 → 鐵–52 → 鎳–56

整個硅燃燒的序列大約只持續(xù)了一天，當鎳-56產(chǎn)生時就停止了。這顆恒星不再經(jīng)由核融合釋放出能量，因為具有56個核子的原子核中的每個核子（不分質(zhì)子和中子）在所有元素中具有最低的質(zhì)量。雖然鐵-58和鎳-62的每個核子比鐵-56具有稍高的束縛能，但在α過程的下一步是鋅-60，每個核子的質(zhì)量以有微量的增加，因此在熱力學上是不利的。鎳-56（有28個質(zhì)子）的半衰期為6.02天，以β+衰變成為鈷-56（有27個質(zhì)子），再以77.3天的半衰期蛻變成為鐵-56（有26個質(zhì)子），但是在大質(zhì)量恒星的核心內(nèi)只有幾分鐘的時間可以讓鎳進行衰變。恒星已經(jīng)耗盡核燃料，并且在幾分鐘內(nèi)就開始收縮。重力收縮的位能會將核心加熱至5GK（430KeV），雖然這會阻止和延遲收縮，然而因為沒有額外的熱能通過新的核融合生成，收縮迅速的加快只維持幾秒鐘就坍塌了。恒星核心的部分不是被擠壓成為中子星，就是因為直量夠大而成為黑洞。恒星的外層被吹散，爆炸成為II型超新星，可以閃耀幾天到幾個月。超新星爆炸釋放和噴發(fā)出大量的中子，其中大約有半數(shù)在一秒鐘內(nèi)通過稱為r-過程