S-proces može da objasni nastanak elemenata zaključno sa bizmutom-209, najtežim neradioaktivnim elementom, ali on ne može da odgonetne nastanak elemenata kao što su: torijum-232, uran-238, plutonijum-242 itd. Svaki pokušaj nastanka jezgra težeg od bizmuta u s-procesu je nemoguć zbog toga što se novonastalo jezgro raspada za isto ili čak kraće vreme nego što je potrebno za njegovo formiranje. Fizičari su došli do zaključka da mora da postoji još jedan proces nukleosinteze koji omogućava nastanak tih težih elemenata. Taj proces nazvan je r-proces (ili ‘brzi’ zahvat neutrona). R-proces se odigrava vrlo brzo, u trenucima eksplozije supernove.

Otprilike za prvih 15 minuta eksplozije broj slobodnih neutrona drastično raste usled raspada jezgara teških elemenata izazvanih snagom eksplozije. Za razliku od s-procesa, koji se prekida nastankom nestabilnih jezgara, r-proces nastavlja i dalje da se odigrava. Stopa zahvata neutrona u ovim trenucima je ogromna pa i nestabilna jezgra imaju dovoljno vremena da pre raspada zahvate neki neutron i na taj način pređu u neko stabilnije stanje.

Zbog ovakvog mehanizma nastanka najteži elementi nastaju nakon smrti matične zvezde. Posledica kratkog trajanja eksplozije, tj kratkog vremenskog intervala u kome postoje povoljni uslovi za odigravanje r-procesa, mogućnost nastajanja teških elemenata, težih od gvožđa, je vrlo mala i zbog toga je njihova rasprostranjenost oko milijardu puta manje nego rasprostranjenost vodonika i helijuma.