Atom
Atom adalah suatu satuan dasar materi, yang terdiri atas inti atom serta awan elektron bermuatan negatif yang mengelilinginya. Inti atom terdiri atas proton yang bermuatan positif, dan neutron yang bermuatan netral (kecuali pada inti atom Hidrogen-1, yang tidak memiliki neutron). Elektron-elektron pada sebuah atom terikat pada inti atom oleh gaya elektromagnetik. Sekumpulan atom demikian pula dapat berikatan satu sama lainnya, dan membentuk sebuah molekul. Atom yang mengandung jumlah proton dan elektron yang sama bersifat netral, sedangkan yang mengandung jumlah proton dan elektron yang berbeda bersifat positif atau negatif dan disebut sebagai ion. Atom dikelompokkan berdasarkan jumlah proton dan neutron yang terdapat pada inti atom tersebut. Jumlah proton pada atom menentukan unsur kimia atom tersebut, dan jumlah neutron menentukan isotop unsur tersebut.
Logam berat
Logam berat yang lebih berat biasanya tidak terbentuk melalui cara ini karena reaksi fusi yang melibatkan inti tersebut akan lebih mengkonsumsi energi daripada melepaskan energi. Sebaliknya, sebagian besar disintesis (dari unsur dengan nomor atom yang lebih rendah) melalui penangkapan neutron, dengan dua moda utama penangkapan berulang ini adalah proses s dan proses r. Dalam proses s ("s" singkatan dari ""slow"", lambat), tangkapan tunggal dipisahkan oleh tahun atau dekade, sehingga inti yang tidak stabil mengalami peluruhan beta, Sementara dalam proses r (""rapid"", cepat), tangkapan terjadi lebih cepat dari pada peluruhan nuklir. Oleh karena itu, proses s membutuhkan jalur yang kurang lebih jelas: sebagai contoh, inti kadmium-110 yang stabil dibombardir secara berturut-turut oleh neutron bebas di dalam bintang sampai membentuk inti kadmium-115 yang tidak stabil dan meluruh membentuk indium-115 (yang hampir stabil, dengan waktu paruh kali usia alam semesta). Inti ini menangkap neutron dan membentuk indium-116, yang tidak stabil, dan meluruh membentuk timah-116, dan seterusnya. Sebaliknya, tidak ada jalur seperti itu dalam proses r. Proses s berhenti di bismut karena dua unsur berikutnya, polonium dan astatin, memiliki waktu paruh pendek, yang meluruh menjadi bismut atau timbal. Proses r sangat cepat sehingga bisa melewati zona ketidakstabilan ini dan terus membentuk unsur yang lebih berat seperti thorium dan uranium.