相对论Hartree-Fock (RHF)理论同时考虑了原子核有效相互作用的直接项和交换项成分,其中交换项成分对于理解原子核有效相互作用的同位旋依赖性非常重要,进而也对核物质同位旋相关的性质有重要的影响。在本论文中,我们利用RHF理论中的能量密度泛函与自能分别研究了交换项对原子核对称能的影响,以及利用RHF理论研究了单核子平均场的同位旋劈裂性质。在RHF理论中,通过把能量密度泛函分解为动能,同位旋单态势能以及同位旋三重态势能三部分,我们研究了它们对原子核对称能的贡献,特别是其中的交换项的影响。结果表明,交换项的引入降低了对称能的动能部分,在高密度区域得到了负的对称能的动能部分。而交换项的引入增强了对称能的同位旋三重态势能部分,使得在RHF模型中同位旋单态和同位旋三重态势能对对称能都有重要的贡献。在RHF理论中,由于交换项自能的非定域性,使得交换项自能既依赖于动量,同时在非对称核物质中也依赖于同位旋不对称度。利用对称能的自能分解公式,我们在RHF理论中研究了交换项自能对原子核对称能的贡献。结果表明,交换项自能的动量依赖性在高密度对对称能有明显的负的贡献,交换项自能的同位旋依赖性对高密度对称能有重要的贡献。通过分析饱和点处对称能及其密度斜率之间的线性关联,我们发现对称能密度依赖性的不确定性主要来自自能的二阶同位旋不对称度依赖对密度斜率的贡献。利用RHF理论我们还研究了原子核对称势的能量依赖性与有效质量的同位旋劈裂性质。我们发现在RHF理论中,同位旋标量势在高能范围仍表现出很强的能量依赖性,而同位旋矢量势(对称势)则表现出了较弱的能量(动量)依赖性并且对单核子势有很重要的贡献。在RHF理论中,非相对论有效质量的同位旋劈裂主要由E-mass决定并且E-mass小于K-mass,这与微观理论的结果相反。此外,利用相对论冲量近似(RIA)方法,结合RHF理论计算的核物质标量密度,.我们构建了原子核光学模型势，利用它的虚部计算了核子的平均自由程以及介质中核子-核子反应截面在对称和非对称核物质中随能量的变化。