本文的研究内容主要关注于α衰变结团模型中的一个重要的物理量——α预形成因子（α-preformationfactor,简称:Pα）。α预形成因子所描述的是α结团在原子核内部的形成的概率,它反映了衰变母核初态波函数中α结团化成分的比重。在对α衰变的早期研究中,Pα通常被假设为1,即认为α结团本来已经存在于原子核内部,这种简单的假设导致了衰变宽度的理论值与实验值之间出现了固定的偏差。随后,科学家们意识到α结团只有一定的概率在原子核内部形成。于是,α结团形成概率的问题得以提出。在后来对α衰变半衰期的理论计算中,对于不同类型（偶偶/奇A/奇奇）的原子核,α预形成因子通常被近似为一个不随核子数改变的常数。这种简化的处理办法能够在一定程度上缩小理论与实验值之间的偏差。然而,常数形式的α预形成因子并不能体现不同原子核在核结构上的差异,这使得半衰期的理论与实验值之间依旧存在着两到三倍左右的偏差。对于闭壳附近核素的α衰变来说,这种偏差显得尤为突出。另一方面,由于α预形成因子的大小与α衰变核的初末态波函数密切相关,Pα因子携带着α衰变中主要的核结构信息,因此它是α衰变理论中核结构方面的一个重要输入量。已有诸多研究表明,α预形成因子的大小与原子核的壳效应,核形变,同位旋不对称度,中子皮或质子皮厚度等核结构属性均有密切关联。因此,准确地计算出α预形成因子的大小不仅有助于从理论上更加准确地预言原子核的α衰变寿命,与此同时,我们还能够从α预形成因子的大小变化规律中获取到其他重要的核结构信息,这意味着α预形成因子可以成为研究其他核结构性质的一个探针。本文的研究工作主要包含两部分研究内容。第一部分,我们从原子核结合能的角度出发,通过对表面核子关联能的分析,成功地将不配对核子的贡献引入到结团形成模型（Cluster-Formation Model）当中,并使得该模型能够被用于所有类型（偶偶/奇A/奇奇）原子核α预形成因子的计算。基于对模型的推广,我们系统研究了中重质量原子核α预形成因子的变化规律,并讨论了 α预形成因子大小与相关核结构性质之间的关联。第二部分,我们结合重核中α结团结构的最新研究进展,首次把核介质效应引入到α衰变的双折叠模型当中,使得微观的双折叠α-子核相互作用势能够包含衰变过程中的更多核结构细节。此外,我们仔细研究了核介质效应对α-核势、α衰变寿命、以及α预形成因子的影响,并得到了 一些有意义的结果。论文的第一章主要是对α预形成因子研究背景的介绍。首先,我们从α衰变的微观理论出发,给出α预形成因子的微观定义,并介绍计算α预形成因子的微观计算方法以及得到的主要结论。接下来,我们将介绍α预形成因子的半经验计算方法,即通过α衰变寿命理论值与实验值之比来提取α预形成因子的大小。由于这种研究方法被广泛使用,我们会对该方法所获得的一些主要研究结果,尤其是α预形成因子随核子数变化的过程中所反映出来的核结构信息进行详细介绍。此外,在第三小节中我们还将介绍目前对重核中α结团结构研究的最新进展,并讨论这些研究与α预形成因子之间的联系。本章最后,我们阐述了本文的研究目的以及内容安排。在第二章中,我们对用于计算α预形成因子的结团形成模型进行了推广,并系统研究了中重原子核的α预形成因子的大小变化规律。结团形成模型是近年来由Ahmed等人提出的用于计算α预形成因子的唯象模型。该模型基于简单的量子力学近似,提出了利用原子核结合能来估算α衰变预形成因子大小的一种方法。该方法指出,我们可以从原子核的结合能中提取出α结团的形成能以及结团化核子体系的总能量,并利用这两个能量的比值来近似描述α结团的预形成几率。然而,该模型所给出的α预形成因子计算表达式只能适用于偶偶核。为此,基于对α结团形成能提取过程的分析,我们在形成能中引入不配对核子的贡献,并成功将结团形成模型推广到奇A核和奇奇核。在对该模型推广的基础上,我们还提出了以核子以及结团分离能为基础的α预形成因子计算表达式。相比于Ahmed等人的工作,我们的表达式具有更加简洁和对称的数学形式以及更为明确的物理含义;为了检验推广的可靠性,我们系统计算了中等和重质量区域不同类型原子核的α预形成因子,并与以往的研究结果进行了比较。经研究发现,推广后的模型能够合理地给出了 α预形成因子的大小,同时也成功地再现了中重原子核α预形成因子随核子数变化的一些关键特征。尤其在N= 126和Z = 82的闭壳区域附近,α预形成因子的大小改变表现出明显的壳效应,这与以往微观计算以及半经验计算中得到的变化规律相一致。在第三章中,通过考虑α衰变过程中的核介质效应,我们对α衰变的微观双折叠模型进行了改进,并且研究了这一改进对α衰变寿命以及α预形成因子的影响。区别于真空中自由的α粒子,在原子核内部形成的α结团会受到核平均场以及泡利阻塞效应的影响。这些影响使得原子核内的α结团会具有更大的体积。在α结团隧穿库仑势垒的过程中,随着α结团周围核介质密度逐渐下降,α结团的体积大小也会发生相应的改变。相关的多体计算已经表明,相比于真空中α粒子,位于1/5核饱和密度处的α结团的半径会增大约20%。然而,这样一种核介质效应在传统的双折叠α-核势计算中并没有得到确切考虑。因此,通过在α结团密度分布函数中引入了对子核密度的依赖性,我们对双折叠模型计算进行了改进。我们基于以往的研究结论确定了这种密度依赖性的具体形式,并得到了改进后能够包含上述核介质效应的双折叠α-核势。通过与传统的双折叠势进行比较,我们发现核介质效应的引入使得双折叠α-核势的表面被略微压低,同时也使得核势内部的形状出现了较为明显的变化。为了进一步研究这种变化所带来的后果,我们分别利用改进前后的α-核势计算了偶偶球形核的α衰变寿命以及α预形成因子。研究发现,包含核介质效应的双折叠α-核势不但能很好地再现α衰变寿命的实验数据。而且,基于该α-核势提取出来的α预形成因子大小也变得更为合理。在论文的最后一章,我们对以上的研究内容和研究结果作了系统性总结。同时,我们也对此后的研究工作进行了合理展望。