El pico de hierro es un máximo local en la proximidad de Fe ( Cr , Mn , Fe, Co y Ni ) en el gráfico de las abundancias de los elementos químicos .
En el caso de los elementos más ligeros que el hierro en la tabla periódica , la fusión nuclear libera energía . En el caso del hierro, y de todos los elementos más pesados, la fusión nuclear consume energía . Los elementos químicos hasta el pico de hierro se producen en la nucleosíntesis estelar ordinaria , siendo los elementos alfa particularmente abundantes. Algunos elementos más pesados se producen mediante procesos menos eficientes, como el proceso r y el proceso s . Los elementos con números atómicos cercanos al hierro se producen en grandes cantidades en las supernovas debido a la fusión explosiva de oxígeno y silicio , seguida de la desintegración radiactiva de núcleos como el níquel-56 . En promedio, los elementos más pesados son menos abundantes en el universo, pero algunos de los cercanos al hierro son comparativamente más abundantes de lo que se esperaría de esta tendencia. [1]
Un gráfico de la energía de enlace nuclear por nucleón para todos los elementos muestra un aumento brusco hasta un pico cerca del níquel y luego una disminución lenta hasta los elementos más pesados. Los valores crecientes de energía de enlace representan la energía liberada cuando un conjunto de núcleos se reorganiza en otro conjunto para el cual la suma de las energías de enlace nuclear es mayor. Los elementos ligeros como el hidrógeno liberan grandes cantidades de energía (un gran aumento en la energía de enlace) cuando se combinan para formar núcleos más pesados. Por el contrario, los elementos pesados como el uranio liberan energía cuando se convierten en núcleos más ligeros a través de la desintegración alfa y la fisión nuclear .56
28Ni
es el más favorable termodinámicamente en los núcleos de estrellas de alta masa . Aunque el hierro-58 y el níquel-62 tienen una energía de enlace aún mayor (por nucleón), su síntesis no se puede lograr en grandes cantidades, porque el número requerido de neutrones normalmente no está disponible en el material nuclear estelar y no se pueden producir en el proceso alfa (sus números de masa no son múltiplos de 4).