【摘 要】
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超重元素是指原子序数大于103的元素,这些元素的合成、结构和性质的研究一直都是核物理、原子物理和物理化学研究领域的重点课题。超重元素的核电荷数大,电子数目多,是复杂的量子多体系统。相对论效应、电子关联效应、Breit相互作用以及量子电动力学（QED）效应对于复杂原子的结构和性质有非常重要的影响。对超重元素开展理论研究,可以研究这些效应对复杂原子结构和性质的影响,也可以检验量子理论的正确性。同时,由
【基金项目】
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国家重点研发计划（批准号:2017YFA0402300）； 国家自然科学基金项目（批准号:U1832126、11874051）；
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超重元素是指原子序数大于103的元素,这些元素的合成、结构和性质的研究一直都是核物理、原子物理和物理化学研究领域的重点课题。超重元素的核电荷数大,电子数目多,是复杂的量子多体系统。相对论效应、电子关联效应、Breit相互作用以及量子电动力学（QED）效应对于复杂原子的结构和性质有非常重要的影响。对超重元素开展理论研究,可以研究这些效应对复杂原子结构和性质的影响,也可以检验量子理论的正确性。同时,由于超重元素的聚变反应合成截面低、半衰期短,导致了对超重元素原子结构以及物理和化学性质的实验研究工作很难开展。因此,超重元素的研究主要依赖于全相对论理论框架的量子理论计算。通过使用多组态Dirac-Fock（MCDF）理论结合活动空间方法,考虑相对论效应、价壳层电子关联效应、Breit相互作用和QED效应计算了超重元素Rg（Z=111）及其同主族元素Cu、Ag、Au的原子及一价至三价离子的电离能（IP1-IP4）和超重元素Og（Z=118）及其同主族元素Ar、Kr、Xe、Rn的原子及一价至五价离子的电离能（IP1-IP6）。MCDF理论计算得到的Rg和Og的电离能与实验值（推荐值）之间的误差可以通过同主族元素电离能外推的方法来降低。外推得到的超重元素Rg和Og的电离能与已有的其他理论值吻合的很好。这些数据,一方面可用于了解超重元素Rg和Og的物理和化学性质,另一方面还可为今后实验研究超重元素Rg和Og的原子结构提供数据支持。除此之外,为了研究相对论效应对超重元素及其同主族元素的价轨道性质的影响。在相对论和非相对论理论下,分别计算了超重元素Rg及其同主族元素Cu、Ag、Au和超重元素Og（Z=118）及其同主族元素Ar、Kr、Xe、Rn的价壳层电子轨道束缚能。计算结果表明,超重元素Rg和Og的价壳层电子轨道束缚能在相对论情况下明显变化,且Rg和Og的价电子轨道束缚能变化远大于同主族其他元素。因此,超重元素Rg和Og的物理和化学性质可能明显不同于同主族其他元素。特别的是,受相对论效应影响,超重元素Rg的原子基态电子组态形式异于同主族其他元素。
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