s過程

通常、恒星では核融合とは別に中性子捕獲による元素合成が平行して発生しており、これによって核融合の系列にない元素や、原子番号の大きな元素を合成する。

この反応は、恒星の寿命が続く限り継続されている。ゆっくり(slow)進行することから、これをs過程という。対するは、素早く(rapid)中性子捕獲をするr過程である。

まだ若い恒星の場合、内部の中性子量はさほど多くないので、中性子捕獲に起因する反応はゆっくりと進行する。

原子核に1個ないし数個の中性子が衝突して合体すると、その分質量数の大きな原子核ができる。これにより、通常の核融合の上限である質量数56より大きな原子核を作ることが可能になる。生成された重い核種は殆どが不安定なため、すぐに崩壊する。この原子核がβ崩壊(β⁻崩壊)すると、原子番号が大きな元素となり、もって核融合での上限である鉄やニッケルよりも原子番号が大きい元素を生成することが可能になる。

こうして作られた中で、地球に現存する最大の原子番号の元素はウランである。これ以上原子番号が大きな元素はいずれも半減期が短く、もって他の原子核に崩壊してしまうため、地球上には現存していない。