До четверти радиуса Солнца простирается ядро, область с высокой температурой, около 15,6 миллиона К и давлением 10 16 Па. В таких условиях происходит синтез водорода в гелий. Путем слияния 4 протонов (ядер атомов водорода) образуется одно ядро атомов гелия (2 протона и 2 нейтрона ), высвобождая субатомные частицы и энергию в виде гамма-излучения .
Около 3,6 10 38 протонов (ядра водорода ) каждую секунду преобразуются в ядра гелия, выделяя массу и энергию ( эквивалент массы и энергии ) 4 300000000 кг в секунду или 3,8 10 26 Вт. На протяжении большей части жизни Солнца, энергия, полученная в результате ядерного синтеза, проходит через ряд этапов, которые мы называем протонной последовательностью (рр-последовательность), и это процесс, с помощью которого водород превращается в гелий. Менее 2% гелия образуется на Солнце с рядом углерод-азот-кислород (серия CNO).
Солнечное ядро генерирует почти все тепло, выделяемое ядерным синтезом, другой 1% генерируется вне ядра. Энергия, генерируемая в ядре (кроме нейтрино), должна пройти большое количество раз через различные слои, пока не достигнет фотосферы и не выйдет в космос в виде солнечного света или кинетической энергии частиц.
Плотность получаемой энергии различается в зависимости от расстояния от центра, поэтому, по оценкам, в центре генерируется 276,5 Вт / м 3.
На расстоянии 19% от радиуса Солнца температура падает до 10 000 000 K, плотность энергии составляет 6,9 Вт / м 3, и 91% солнечной энергии вырабатывается в этом районе. На расстоянии 30% радиуса Солнца ядерный синтез практически прекращается.
