本文在同位旋相关的量子分子动力学(IQMD)模型基础上，对相互作用势、核子的费米子属性和两体碰撞做了系统改进，同时考虑原子核的壳效应，发展成为改进的同位旋相关的量子分子动力学(ImIQMD)模型。基于ImIQMD模型，从微观动力学角度自洽地研究了近垒重离子熔合反应，包括垒下熔合反应，分析了重系统碰撞形成超重核的俘获动力学机制。基于双核系统概念，对熔合-蒸发反应合成超重核形成过程中的俘获、熔合和蒸发三个阶段分别采用了半经验耦合道模型、数值求解主方程(考虑了双核系统的衰变和重碎片的裂变)和统计蒸发理论做了描述，即为双核系统(DNS)模型。基于该模型对超重核的形成机制做了系统研究，并预言了合成超重核最佳的弹靶组合和入射能量。　　 本研究对IQMD模型做了系统改进，发展成为ImIQMD模型，主要包括：(1)从Skyrme相互作用自洽地推导出表面能项、表面对称能项和有效质量项(动量相关项)，引入了库仑交换项。(2)考虑了壳效应。(3)采用了相空间占有率约束方法来改善核子的费米子属性。相空间占有率约束是利用两体弹性散射加泡利阻塞来实现的，对于两体碰撞也是通过考察相空间占有率来决定。(4)引入随体系大小依赖的波包宽度。(5)基于Sly系列Skyrme势参数，调试出了一套新的ImIQMD势参数，该组势参数给出的对称核物质不可压缩系数为K=230 MeV。基于上述各方面改进后，ImIQMD模型能够很好地描述大量核的基态性质，如结合能、均方根半径、密度分布、动量分布等，并使得基态核的稳定性有了很大提高。基于ImIQMD模型系统计算了一系列反应系统的熔合激发函数，并能够与已知实验数据相当好地符合，包括丰中子系统和幻数核系统；分析了各种动力学因素在熔合过程中的作用，发现动力学位垒、位垒分布、颈部动力学行为(颈部的成长，颈部中质比、颈部核子流)等对入射能量和系统的质量不对称度有着密切的依赖关系，分析了垒下熔合区域中壳效应的影响，如系统48Ca+48Ca，48Ca+96Zr等的垒下熔合截面要比40Ca+48Ca，40Ca+96Zr低，这主要是因为48Ca要比40Ca具有更强的壳效应，使得该核引起的反应在熔合过程中核子束缚的更加紧密因而降低了垒下熔合截面。运用ImIQMD模型，对重系统16O+208Pb/238U，48Ca+208Pb/238U/244Pu等的俘获动力学过程做了分析，包括俘获截面、动力学位垒、颈部动力学行为等。基于双核系统概念，发展了一个描述超重核形成机制的动力学模型，即DNS模型，对目前实验上利用熔合-蒸发反应合成超重核形成过程中的俘获、熔合和蒸发退激三个阶段分别采用了半经验耦合道模型、数值求解主方程和统计蒸发理论做了描述。在利用主方程描述熔合过程时，我们考虑了双核系统的衰变(准裂变)以及在核子转移过程中形成的重碎片的裂变，分析了在这一过程中形成的准裂变谱和裂变谱。运用该模型系统计算了一系列冷熔合反应、热熔合反应以及其它反应系统合成超重核的蒸发余核激发函数，并和现有的实验数据做了比较；研究了超重核产生截面对入射道和弹靶组合同位素的依赖性。计算说明非对称系统将有利于超重核的形成；给出了双幻核48Ca轰击锕系核素合成超重核Z=110，112-118的最大产生截面和相应的最佳激发能；分析了以208Pb或209Bi为靶的冷熔合反应合成超重核Z=110，112，114-118，120产生截面对同位素弹核的依赖关系，并给出了相应的最佳激发能；研究了以U同位素为靶合成超重核的产生截面。系统分析了弹靶的形变、驱动势、中子分离能和裂变位垒(壳修正)等各种因素对超重核生成截面的影响。