در این رساله به تحلیل میکروسکوپی فرآیند همجوشی در چارچوب مدل های استاتیکی و دینامیکی پرداخته ایم. برای مطالعه در دیدگاه استاتیکی از مدل دابل-فولدینگ همراه با اصلاحات ناشی از اثرات چگالی و مغز دافعه در پتانسیل هسته ای استفاده کرده ایم. نتایج حاصل، لزوم اعمال اثرات ناشی از خواص ماد? هسته ای را برای داشتن توافق بهتر بین مقادیر تئوری و تجربی پتانسیل و سطح مقطع همجوشی نشان می دهد. برای مطالعه برهمکنش های هسته ای در دیدگاه دینامیکی از آخرین نسخ? اصلاح شد? مدل qmd بنام imqmd استفاده کرده ایم. پتانسیل استاتیکی را برای واکنش های همجوشی مختلف با فرض ثابت بودن چگالی هسته های برهمکنشی در مدل imqmd محاسبه کرده ایم و توافق قابل قبولی را با مدل های متعارف نظیر پتانسیل های تقریبی و اصلاح شد? وودس-سکسون بدست آورده ایم. به منظور بررسی اثرات تراکم ناپذیری ماد? هسته ای، عرض تابع موج گاوسی و انرژی برخورد برروی پتانسیل دینامیکی، مجموعه پارامترهای جدید iq3 و skp* را پیشنهاد کرده ایم. نتایج حاصل برای پتانسیل دینامیکی براساس این دو نسخه جدید نشان می دهد که تأثیر تراکم ناپذیری ماد? هسته ای بیشتر در نواحی داخلی پتانسیل است، درحالیکه عرض تابع موج گاوسی علاوه بر نواحی داخلی برروی ارتفاع سد کولنی نیز موثر است. از طرفی با افزایش انرژی برخورد، ارتفاع سد پتانسیل نیز افزایش می یابد و حد نهایی آن به مقادیر استاتیکی می رسد. در این رساله همچنین سطح مقطع های برهمکنش را با محاسبه احتمال فرایند همجوشی براساس مدل imqmd و پارامترهای جدید iq3 وskp*، مورد بررسی قرار داده ایم. نتایج بدست آمده توافق قابل قبولی را بین مقادیر تئوری و تجربی سطح مقطع در انرژی های بزرگتر و اطراف سد همجوشی نشان می دهد. همچنین بررسی مکانیزم فرایند همجوشی، اهمیت تبادل نوکلئونی را در انرژی های اطراف و کوچکتر از سد همجوشی نشان می دهد.

در این پایان نامه به مطالعه برهم کنش یون های سنگین با استفاده از مدل تابع چگالی انرژی اسکریم پرداخته ایم. ابتدا مدل های ساختار هسته ای را توصیف کرده ایم. یکی از روش ها، مدل میکروسکوپی نظریه ی میدان میانگین خودسازگار است که یکی از رهیافت های آن برهم کنش موثر نوع اسکریم می باشد. در این نوع برهم کنش، انرژی هسته ای به صورت انتگرال فضایی چگالی انرژی نوشته می شود. نیروی اسکریم به دلیل سادگی تحلیل و توانایی آن در بازتولید ویژگی های هسته ای در تقریب خودسازگار هارتری- فوک توسعه ی بیشتری یافته است. پارامترهای این برهم کنش با برازش نتایج میدان میانگین هارتری- فوک به داده های تجربی به دست می آیند. مدل تابع چگالی انرژی اسکریم قابلیت اعمال اثرات نیروهای سه جسمی، اسپین، ایزواسپین نوکلئون ها و تراکم ناپذیری ماده هسته ای را در محاسبات ساختار هسته ای و برهم کنش بین هسته ها دارد. در ابتدا به منظور بررسی صحت محاسبات، پتانسیل کل، محل و ارتفاع سد هم جوشی را با استفاده از تابع چگالی انرژی اسکریم محاسبه کرده و با مدل های دیگر مقایسه نموده ایم که نتایج حاصل توافق خوبی با سایر مدل ها دارند. بعلاوه پتانسیل کل را برای چند واکنش با استفاده از نیرو های مختلف اسکریم به دست آورده ایم. می توان مشاهده کرد که با کاهش تراکم ناپذیری هسته ای، ارتفاع سد هم جوشی کاهش می یابد که نشان دهنده ی اهمیت ماده هسته ای در برهم کنش یون های سنگین می باشد. همچنین محل و ارتفاع سد برهم کنش هم جوشی را پارامتری کرده ایم که مقادیر حاصل از فرمول پیشنهادی به مقادیر تجربی نزدیک و خطای مطلق آن کمتر از سایر روابط تحلیلی مورد بررسی است. در پایان، سطح مقطع هم جوشی را برای چند واکنش با استفاده از نیروی اسکریم محاسبه کرده ایم که توافق نسبتاً خوبی با نتایج تجربی دارند. اختلافی در نواحی پایین سد با مقادیر تجربی وجود دارد که می تواند ناشی از چشم پوشی از اثرات مدهای برانگیخته مختلف دورانی و ارتعاشی و اثرات انتقال نوکلئون ها باشد.