重粒子碰撞是指离子同原子或分子碰撞发生的各种反应过程，包括碰撞激发、电荷转移、电离以及辐射衰变过程等。重粒子碰撞过程广泛存在于天体物理和实验室等离子体环境中，对等离子体的电离平衡和能量输运都具有重要影响。在某些实验室等离子体和天体物理的环境中，由于电子的能量或密度比较低，重粒子碰撞的反应速率远大于电子碰撞过程，因此重粒子碰撞过程在等离子体的演化过程中等方面起决定性的作用，各种重粒子碰撞过程的散射截面和反应速率系数等是等离子体理论模拟的基本参数。本论文开展了H-(1s22s2)-Li(1s22s)、Li-(1s22s2)-H(1s)和Be+(1s22s2S)+He(1s2s)碰撞过程研究，前两个过程在宇宙早期演化过程研究中非常重要，且对新一代磁约束聚变装置中的Li材料偏滤器装置研究具有重要意义；后者在磁约束聚变装置的偏滤器和边区等离子体中广泛存在，均具有重要的理论和实际研究价值。本文采用从头算的多参考双激发组态相互作用（MRD-CI）方法来计算Be+(1s22s2S)+He(1s2s)和Li-(1s22s2)+H(1s)体系的分子结构参数，包括势能曲线、偶极跃迁矩阵元、径向耦合矩阵元和转动耦合矩阵元等。对于H--Li和Li--H原子碰撞体系，研究中包含了最低的六个2态和两个2态，在渐近区分别对应于Li(1s22s)+H-(1s2)、Li-(1s22s2)+H(1s)、Li-(2s2p3P0)+H(1s)、Li-(2s3s3S)+H(1s)、Li-(2s2p1P0)+H(1s)、Li-(2s3s1S)+H(1s)、Li-(2s2p3P0)+H(1s)和Li-(2s2p1P0)+H(1s)原子态。对于Be+离子同激发态He(1s2s)原子碰撞体系，研究中包含了最低的五个2+态和两个2态，在渐近区分别对应于Be(1s22s21S)+He+、Be(1s22s2p3P0)+He+、Be+(1s22s2S)+He(1s2s3S)、Be(1s22s2p1P0)+He+、Be+(1s22s2S)+He(1s2s1S)、Be(1s22s2p3P)+He+和Be(1s22s2p1P)+He+原子态。在势能曲线计算中，渐进区能量的计算误差在0.1eV以内，满足本论文的碰撞动力学过程研究的计算精度要求。对于Li--H及H--Li碰撞非辐射过程，我们采用全量子的分子轨道强耦合（QMOCC）方法进行研究，考虑的过程包括电荷转移和碰撞激发，碰撞过程中会形成稳定的或不稳定的负离子共振态，不稳定的负离子会进一步发生电子脱附过程。对于Be+离子同激发态He原子的碰撞辐射过程，我们分别采用全量子、光学势和半经典方法进行研究。从基础研究角度，本论文研究了离子-原子碰撞的各种不同碰撞反应过程，包括碰撞激发、电荷转移和衰变过程，以及碰撞后进一步发生的分子缔合、电子脱附等过程；研究了碰撞过程中的不同物理反应机制，包括径向耦合矩阵元和转动耦合矩阵元引起的电子激发或转移，偶极跃迁矩阵元引起的辐射衰变过程等。从应用角度来讲，本论文的研究可以为天体物理中的光谱模拟和磁约束聚变研究中的等离子体模拟提供重要原子参数，如重粒子碰撞截面和速率系数等。