目录超重原子的能级和电离能1超重原子的合成及应用，41.1超重原子的合成.…41.1.1107-109号超重元素的合成.1.1.2超重元素的合成方法1.1.3超重元素合成面临的挑战81.2超重原子合成的未来展望…91.3超重原子结构的研究…1.3.1激光共振电离光谱技术91.3.2MCDF方法…102超重原子的能级和电离能计算.…2.1多组态MCDF方法2.2对多组态Dirac-F0Ck方法的修正..132.2.1相对论效应132.2.2量子电动力学(QED)效应2.2.3原子核有限体积效应2.3电离势的计算…总结与展望.17参考文献…1超重原子的能级和电离能学生姓名：丁浩摘要：超重元素即核电荷数≥104的元素。超重元素独有的魅力，深深吸引物理和化学家们花费大量的时间和精力去研究。本文主要介绍了国内外超重元素合成的进展，以及超重元素合成困难的原因和主要应用。在考虑QED效应、电子关联效应和Breit相互作用后，使用MCDF方法计算了Nh(Z=113)、F1(Z=114)、Mc(Z=115)它们的基态和电离能数据，其中包括了一价、二价和三价离子的相关数据。关键词：超重原子：MCDF方法：电离能：相对论效应Abstract:Superheavy elements refer to elements with an atomic number greater than or equal to104.Elements with an atomic number greater than or equal to 104 are called superheavy elements.The study of superheavy elements is one of the hot topics in nuclear physics and nuclear chemistry.This article mainly introduces the latest progress in the synthesis of superheavy elements in theworld,as well as the synthesis methods and the reasons for the difficulty in synthesis,as well asthe main applications of superheavy elements..After considering the QED effect,the electroncorrelation effect and the Breit interaction,the Nh(Z=113)and Fl (Z=114)of the super-heavyatom (ion)system were calculated using the multi-configuration Hartree-(Dirac-)Fock method )The ground state and ionization energy of Mc (Z=115)atoms and monovalent to trivalent ions.Keywords:superheavy element,multi-configuration Hartree-(Dirac-)Fock method,electroncorrela tion effect,relativistic effect,ionization energy引言1869年，俄罗斯科学家门捷列夫(Dmitri I.mendelev)发明了元素周期表，表明已知的化学元素具有一定的周期性规律。根据当时已知的63种元素的原子量和化学性质，他将表现出相似行为的元素放入同一纵行中，虽然其他人也在对元素进行分类，但Dmitri I.Mendelev元素周期表的一个特别显著的特点（如图1中的早期版本)是：他留下了空白的位置，这在当时还没有一个元素还没有被发现适合：在元素周期表中暂时命名铝、硅、硼等元素，并根据其位置预测其性质”。其中一些确实发现不久，就像镓、锗和钪，他们的性质确实与预测的性质相符，这一事实使Dmitri I.Mendelev的周期表很有可信度，因而它被广泛采用。从那时起，元素周期表随着化学的发展而变化，并进行了一些调整，然而，有一件事并没有改变一一它仍然是一个不可替代的图表，不仅对所有已知元素进行分类，而且还能指导寻找新元素：为了纪念门捷列夫的伟大贡献，联合国大会将2019年定为国际元素周期表年。BE图1早期元素周期表在元素周期表中元素U之后的元素都是人工合成的。合成一般是通过粒子加速器、核反应堆、甚至是在氢弹爆炸过程中。费米和爱因斯坦首先在热核武器试验的碎片中发现超重元素，随后用加速器进行了实验重复。国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)于2015年12月30日确认了四种新合成元素的存在，并于2016年11月正式接受了发现者提出的名称和标记，原子序数为113、115、117和I18的元素分别被命名为Nih(Nh)、Moscovium(Mc)、Tennessine(Ts)和0 ganesson(0g),它们都在元素周期表的第七周期。人们在探索新世界的一个重要研究领域就是寻找更大原子序数和质量数的新元素。19世纪初，随着描述微观系统规律的量子力学理论的建立，人们对原子结构的认识实现了从经典模型到量子模型的转变。20世纪20年代第一次发展高峰过后，人们对量子力学在原子物理学中的应用有了更深入的认识，主要体现在对原子模型、原子能级精细结构、原子核和量子力学的不断深入研究上。1940~1950