Kolik chemických prvků existuje?
Chemický prvek je typ atomu, jako je vodík nebo kyslík. Od roku 2011 bylo pozorováno 118 prvků, přičemž 98 z nich se vyskytovalo přirozeně na Zemi. 20 prvků je uměle vytvářeno v jaderných reaktorech nebo experimentech s urychlovači částic. Prvním syntetickým prvkem, který měl být vytvořen ve značném množství, byl Plutonium, prvek 94. Plutonium je také nejtěžší atom přirozeně nalezený na Zemi. S poločasem pouze 80 milionů let se plutonium vyskytuje v extrémně malých množstvích v uranových rudách. Současné chemické prvky pocházejí z jednoho ze tří zdrojů: supernova nukleosyntéza, hvězdná nukleosyntéza a nukleosyntézu velkého třesku. Nukleosyntéza nastává, když jsou atomová jádra stlačena dohromady tak úzce a při tak vysokém teplu, že překonávají vzájemné odpuzování jejich elektronových skořápek a produkují těžší jádra. Tímto způsobem mohou být vodíková jádra fúzována do jádra helia, která se mohou zase spojit do uhlíkových jádra, pokud podmínky dostatečného temperamentuje dosaženo tlaku.
Na začátku byl vesmír tak horký a hustý, že se skládal z ničeho jiného než volných kvarků - složek protonů a neutronů - elektronů a záření. Po miliony sekundy se Quarks začal spojovat do baryonů: protony a neutrony. Prvních dvacet minut po velkém třesku teplota vesmíru překročila teplotu ve středu nejjasnějších hvězd, s hustotou větší než vzduch. Během tohoto období se protony a neutrony energicky srazily, aby vytvořily větší jádra: deuterium a dva izotopy helia. 25 procent veškeré věci ve vesmíru bylo přeměněno na helium, s asi 75 procenty vodíku, spolu se stopovým množstvím těžších prvků, jako je lithium. Je to podobné poměru současného dne chemických prvků.
První hvězdy vytvořily asi 300 milionů let po Velkém třesku, vitipování další formy nukleosyntézy zvané hvězdná nukleosyntéza. Ve hvězdné nukleosyntéze podléhá velmi zhutněné hmotě ve středu hvězdy jadernou fúzi, uvolňuje velké množství energie a vyrovnává gravitační síly, aby zhroutí hvězdu. To lze považovat za nepřetržitě explodující H-bombu. Prvky až do železa na periodické tabulce se vytvářejí ve hvězdné nukleosyntéze.
Pro vytvoření prvku, který je těžší než železo, vyžaduje jiný typ nukleosythes, nukleosyntézy supernovy. Supernovy se vyskytují, když se hvězdy katastroficky zhroutí po konzumaci veškerého svého jaderného paliva v jejich jádrech. Atmosférická obálka hvězdy se zhroutí dovnitř v důsledku gravitace, skáče z jádra vyrobeného z téměř nevlepitelné „elektronové degenerované“ hmoty. Během tohoto náhlého odrazu je několik procent materiálu hvězdy spojen do těžších prvků téměř okamžitě. To uvolňuje dostatek energie pro supernovou, aby zastínila jeho hostitelský galaxy na dny nebo týdny. Během této neuvěřitelně energetické kosmické události jsou syntetizovány prvky těžší než železo.