Nukleosintēze, visu ķīmisko elementu sugu ražošana no kosmiskā mēroga, iespējams, no viena vai divu vienkāršu atomu kodolu veidiem - process, kas saistīts ar liela mēroga kodolreakcijām, ieskaitot tās, kas notiek saulē un citās zvaigznēs. Ķīmiskie elementi atšķiras viens no otra, ņemot vērā protonu (pamatdaļiņas, kurām ir pozitīvs lādiņš) skaitu katra atoma kodolā. Viena un tā paša elementa sugas vai izotopi atšķiras viens no otra pēc masas vai pamatojoties uz neitronu (neitrālu pamatdaļiņu) skaitu to kodolos. Kodolu sugas var pārveidot par citām kodol sugām, reaģējot, pievienojot vai noņemot protonus vai neitronus vai abus.
kosmoloģija: Primordial nukleosintēze
Saskaņā ar iepriekš izklāstītajiem apsvērumiem, laikā t, kas ir mazāks par 10–4 sekundēm, rodas matērijas un antimatērijas radīšana
Daudzus no ķīmiskajiem elementiem līdz dzelzs (26. atoma numurs) un to pašreizējo kosmisko pārpilnību var izskaidrot ar secīgām kodolsintēzes reakcijām, kas sākas ar ūdeņradi un, iespējams, ar kādu primitīvu hēliju. Atkārtotā kodolsintēzes ceļā četri ūdeņraža kodoli amalgamatējas par hēlija kodolu. Hēlija kodolus, savukārt, var veidot ogleklis (trīs hēlija kodoli), skābeklis (četri hēlija kodoli) un citi smagāki elementi.
Elementus, kas ir smagāki par dzelzi, un dažus vieglāku elementu izotopus var ņemt vērā, sagūstot secīgus neitronus. Neitrona uztveršana palielina kodola masu; sekojošā radioaktīvā beta sadalīšanās pārvērš neitronu protonā (ar elektronu un antineutrino izgrūšanu), atstājot masu praktiski nemainīgu. Protonu skaita pieaugums palielina atomu skaitu kodolā.
