Nucleosynthese, productie op kosmische schaal van alle soorten chemische elementen van misschien een of twee eenvoudige soorten atoomkernen, een proces dat grootschalige nucleaire reacties met zich meebrengt, waaronder die in de zon en andere sterren. Chemische elementen verschillen van elkaar op basis van het aantal protonen (fundamentele deeltjes die een positieve lading dragen) in de atoomkernen van elk. Soorten van hetzelfde element, of isotopen, verschillen bovendien van elkaar in massa of op basis van het aantal neutronen (neutrale fundamentele deeltjes) in hun kernen. Nucleaire soorten kunnen worden omgezet in andere nucleaire soorten door reacties die protonen of neutronen of beide toevoegen of verwijderen.
kosmologie: primordiale nucleosynthese
Volgens de hierboven uiteengezette overwegingen, op een tijd van minder dan 10-4 seconden, de vorming van materie-antimaterie
Veel van de chemische elementen tot ijzer (atoomnummer 26) en hun huidige kosmische overvloed kunnen worden verklaard door opeenvolgende kernfusiereacties die beginnen met waterstof en misschien een oerhelium. Door herhaalde kernfusie vermengen vier waterstofkernen tot een heliumkern. Heliumkernen kunnen op hun beurt worden opgebouwd tot koolstof (drie heliumkernen), zuurstof (vier heliumkernen) en andere zwaardere elementen.
Elementen die zwaarder zijn dan ijzer en sommige isotopen van lichtere elementen kunnen worden verklaard door opeenvolgende neutronen te vangen. Het vangen van een neutron vergroot de massa van een kern; daaropvolgend radioactief bèta-verval zet een neutron om in een proton (met uitstoot van een elektron en een antineutrino), waardoor de massa praktisch onveranderd blijft. De toename van het aantal protonen bouwt de kern op tot hogere atoomnummers.
