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太阳核心被认为是由中心点至0.2倍太阳半径的区域，是太阳系内温度最高的地方。它的密度高达150,000 kg/m³（是地球上水的密度的150倍），温度则为15,000,000K（对比于太阳表面的温度大约是5600摄氏度）。
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太阳的能量主要来自将氢融合为氦时的核融合反应。核心是太阳内部唯一能经由核融合产生能量的地方，以阳光的形式释放出热，从核心向外传输的能量加热了太阳其馀的部分。所有经由核融合产生的能量在太阳内部必须多次游遍各个层次之后，才能以阳光或微粒的动能形式逃离太阳。
每秒钟大约有 3.6×1038 个质子（氢原子核）融合成为氦原子核；每秒钟 430 万吨的质量转换成能量；每秒钟释放出的能量是 3.87×1026 焦耳，相当于 9.1×1010 百万吨TNT爆炸当量。核融合的效率取决于密度，所以融合的效率在核心会取得自动修正的平衡：融合速率略微升高将加速核心释放出更多的热量，热膨胀会将质量向外推挤使密度略微下降使反应速率下降。这种摄动;这种轻微的速率下降造成核心的收缩和冷却，又会加速融合的效率，使他再恢复到原来的标准。
在核融合释放出的高能量光子（γ射线和X射线）经由迂回曲折的路径与减速，和在一定的吸收和再辐射转换成更低的能量型态后，才能抵达太阳的对流层（相当于地球的地函），因此需要很长的时间才能抵达太阳的表面。 估计“光子旅行时间”可以长达5,000万年[1]，最短的也要17,000年[2]。在旅程的终点，穿过透明的光球层之后抵达表面，以可见光的型式离开太阳。在核心的每一个γ射线在进入太空之前，都已经被转换成数百万个可见光的光子。 但同样在核心产生，不同于光子的微中子，却很少遭遇到与物质传输间的问题，几乎立刻就能抵达太阳的表面并逃逸入太空。许多年来，测量到的微中子数量都远低于理论上的预测，因而产生了太阳中微子问题。直到最近才经由对中微子振荡的理解，解决了这个问题。
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