92종의 원자는 항성의 폭발에서 나온다. 항성의 내부에서 만들어지는 가장 무거운 원소는 철이다. 내부 온도가 50억 ℃ 이상 되는, 태양의 10배 이상 질량을 가진 무거운 별에서 합성된다. 그리고 이 별의 마지막에 원소 합성의 클라이맥스가 찾아온다. 철이 만들어지면 별의 내부에서는 더 이상의 핵융합은 일어나지 않고 별은 급속히 수축하기 시작한다. 그리고 마지막에 대폭발을 일으킨다. 이 폭발을 ‘초신성 폭발’ 이라 한다.

초신성 폭발이 일어나면 중성자가 대량으로 발생하고, 이미 있었던 원자핵에 맹렬한 힘으로 부딪쳐 융합해 간다. 이렇게 생기는 것이 중성자를 과잉으로 포함하는 원자핵(불안정이다. 그리고 이 불안정이야말로 철보다 무거운 원소의 원자핵이 되는 ‘바탕’이라고 한다. 폭발 때 생긴 대량의 불안정책은 그 후 중성자가 양성자로 변함으로써 은, 금, 우라늄 등 다양한 원소의 원자가 된다.

항성 내부나 초신성 폭발에서 합성되고, 우주에 사방팔방으로 흩어진 원자는 또 다른 별의 재료가 된다. 그리고 다시 핵융합이 진행된다. 태양계도 몇 번인가 초신성 폭발을 거쳐 만들어진 원자로 이루어졌으리라 생각된다. 태양에서는 합성되지 않는 철이 지구에 풍부하게 있는 것은 이 때문이다.

불안정책이 어떻게 변화해 지구에 존재하는 원자가 되는지는 현대 원자핵 물리학의 가장 활발한 연구 테마이며, 다수는 아직 규명되지 않은 상태이다. 현재 초신성 폭발을 지상에서 재현해, 불안정핵의 움직임을 조사하는 실험이 이루어지고 있다. 그때는 원자나 원자핵의 새로운 성질이 발견될 수도 있다고 한다. 원자의 정체를 탐구하는 인류의 여행은 지금도 계속되고 있다.

무거운 원소는 초신성 폭발에서 탄생했다이 페이지에서는 초신성 폭발의 상상도를 그렸다. 초신성 폭발은 철이 생겼기 때문에 더 이상의 핵융합이 일어나지 않게 된 항성이 급격히 수축됨으로써 일어난다. 폭발 직후에는 대량의 불안정핵이 만들어지고, 이 불안정책이 변함으로써 철보다 무거운 원자핵이 만들어진다. 이 반응은 급속히 진행된다는 점에서 과정 반응’ 이라고 불린다.r는 rapid(빠르다)의 머리글자이다.

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