การเผาไหม้ลิเธียมเป็น กระบวนการ สังเคราะห์นิวเคลียสที่ทำให้ลิเธียม ใน ดาวฤกษ์ลดลงโดยทั่วไปลิเธียมจะพบได้ในดาวแคระน้ำตาลและไม่พบในดาวฤกษ์มวลน้อยที่มีอายุมาก ดาวฤกษ์ซึ่งตามนิยามแล้วต้องมีอุณหภูมิสูง (2.5 ล้านเคลวิน) ที่จำเป็นสำหรับการหลอมรวมไฮโดรเจนจะใช้ลิเธียมหมดไปอย่างรวดเร็ว

จากการศึกษาปริมาณลิเธียมในดาวฤกษ์ T Tauri จำนวน 53 ดวง พบว่าการลดลงของลิเธียมมีความแปรผันอย่างมากตามขนาด ซึ่งบ่งชี้ว่าการเผาไหม้ลิเธียมโดยห่วงโซ่ PPในช่วงสุดท้ายของระยะที่มีการพาความร้อนสูงและไม่เสถียรในระยะก่อนเข้าสู่ลำดับหลักในระยะหลังของการหดตัวของฮายาชิอาจเป็นแหล่งพลังงานหลักแหล่งหนึ่งสำหรับดาวฤกษ์ T Tauri การหมุนอย่างรวดเร็วมีแนวโน้มที่จะปรับปรุงการผสมและเพิ่มการขนส่งลิเธียมไปยังชั้นที่ลึกกว่าซึ่งจะถูกทำลาย ดาวฤกษ์ T Tauri โดยทั่วไปจะเพิ่มอัตราการหมุนเมื่ออายุมากขึ้น ผ่านการหดตัวและการเร่งการหมุน เนื่องจากพวกมันรักษาโมเมนตัมเชิงมุมไว้ สิ่งนี้ทำให้เกิดอัตราการสูญเสียลิเธียมที่เพิ่มขึ้นตามอายุ การเผาไหม้ลิเธียมจะเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิและมวลที่สูงขึ้น และจะคงอยู่ได้นานที่สุดเพียงเล็กน้อยกว่า 100 ล้านปี

ปรากฏการณ์นี้จะไม่เกิดขึ้นในดาวฤกษ์ที่มีมวลน้อยกว่าหกสิบเท่าของมวลดาวพฤหัสบดี ด้วยวิธีนี้ อัตราการลดลงของลิเธียมจึงสามารถนำมาใช้คำนวณอายุของดาวฤกษ์ได้

การเผาไหม้ของไอโซโทปลิเธียมที่พบมากที่สุดคือ ลิเธียม-7 เกิดขึ้นจากการชนกันระหว่างลิเธียม-7 กับโปรตอนทำให้เกิดเบริลเลียม-8ซึ่งจะสลายตัวอย่างรวดเร็วเป็น นิวเคลียส ฮีเลียม-4 สอง นิวเคลียส อุณหภูมิที่จำเป็นสำหรับปฏิกิริยานี้ต่ำกว่าอุณหภูมิที่จำเป็นสำหรับการหลอมรวมไฮโดรเจนเล็กน้อย การพาความร้อนในดาวฤกษ์มวลน้อยทำให้ลิเธียมในปริมาตรทั้งหมดของดาวฤกษ์หมดไป^{[ 1 ]}ดังนั้น การปรากฏของเส้น ลิเธียม ในสเปกตรัมของดาวแคระน้ำตาลที่คาดว่าจะเป็นดาวแคระน้ำตาล จึงเป็นตัวบ่งชี้ที่ชัดเจนว่ามันมีมวลน้อยกว่าดาวฤกษ์จริง ๆ

ลิเธียม-6 ถูกใช้ไปเป็นหลักผ่านปฏิกิริยากับโปรตอน ทำให้เกิดฮีเลียม-3 และฮีเลียม-4 เนื่องจากเส้นทางนี้ทำงานผ่านแรงนิวเคลียร์ที่แข็งแกร่ง พื้นที่หน้าตัดของปฏิกิริยาจึงมีขนาดใหญ่กว่ากระบวนการจับรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าหลายอันดับ แม้ในอุณหภูมิต่ำของภายในดาวฤกษ์ ดังนั้น การทำลายลิเธียม-6 จึงทำให้เกิดไอโซโทปของฮีเลียมโดยตรง แทนที่จะเกิดเป็นเบริลเลียม-7 ^{[ 2 ]}${\displaystyle (p,\alpha )}$${\displaystyle (p,\gamma )}$

การใช้ลิเธียมเพื่อแยกแยะดาวแคระน้ำตาลที่อาจเป็นไปได้จากดาวฤกษ์มวลน้อย มักเรียกว่าการทดสอบลิเธียมดาวฤกษ์ที่มีมวลมาก เช่นดวงอาทิตย์สามารถกักเก็บลิเธียมไว้ในชั้นบรรยากาศภายนอก ซึ่งจะไม่ร้อนพอที่จะทำให้ลิเธียมหมดไป แต่สามารถแยกแยะออกจากดาวแคระน้ำตาลได้จากขนาดของมัน ดาวแคระน้ำตาลที่มีมวลมาก (60–75 M _J ) อาจร้อนพอที่จะทำให้ลิเธียมหมดไปได้เมื่อยังอายุน้อย ดาวแคระที่มีมวลมากกว่า 65 M _Jอาจเผาผลาญลิเธียมหมดไปได้เมื่ออายุได้ครึ่งพันล้านปี ดังนั้น การทดสอบนี้จึงไม่สมบูรณ์แบบ^{[ 3 ]}

• ปัญหาลิเธียมในจักรวาลวิทยา
• ไดลิเธียม
• นิวเคลียสฮาโล
• ไอโซโทปของลิเธียม
• ลิเธียม