Nucleosíntesi, producció a escala còsmica de totes les espècies d’elements químics provinents potser d’un o dos tipus simples de nuclis atòmics, un procés que comporta reaccions nuclears a gran escala incloses aquelles en curs al Sol i altres estrelles. Els elements químics es diferencien els uns dels altres en funció del nombre de protons (partícules fonamentals que tenen una càrrega positiva) als nuclis atòmics de cadascun. Les espècies d’un mateix element, o isòtops, a més, es diferencien entre si en massa o en funció del nombre de neutrons (partícules fonamentals neutres) dels seus nuclis. Les espècies nuclears poden transformar-se en altres espècies nuclears per reaccions que afegeixen o eliminen protons o neutrons o ambdues.
cosmologia: nucleosíntesi primordial
Segons les consideracions esmentades anteriorment, en un moment t inferior a 10-4 segons, es va crear la matèria-antimateria
Molts dels elements químics fins al ferro (nombre atòmic 26) i les seves abundàncies còsmiques actuals es poden tenir en compte per successives reaccions de fusió nuclear que comencen amb hidrogen i potser amb algun heli primordial. Mitjançant la fusió nuclear repetida, quatre nuclis d’hidrogen s’amalgamen a un nucli d’heli. Al seu torn, els nuclis d’heli es poden acumular en carboni (tres nuclis d’heli), oxigen (quatre nuclis d’heli) i altres elements més pesats.
Es poden tenir en compte elements més pesats que el ferro i alguns isòtops d’elements més lleugers mitjançant la captura de neutrons successius. La captura d’un neutró augmenta la massa d’un nucli; La posterior desintegració radioactiva beta converteix un neutró en un protó (amb expulsió d’un electró i d’un antineutrí), deixant la massa pràcticament inalterada. L’augment del nombre de protons construeix el nucli a números atòmics més alts.
