به منظور بررسی تئوری آماری واکنش¬های هسته¬ای، کمیت¬های آماری هسته مورد مطالعه قرار گرفت. چگالی تراز تک ذره¬ای نوترون و پروتون با استفاده از مدل نیمه کلاسیکی و با در نظر گرفتن پتانسیل وودز ساکسون، بصورت تابعی از انرژی تعیین شد و پارامتر چگالی تراز تک ذره¬ای برای تعدادی از هسته¬های سنگین و فوق سنگین محاسبه شد. در نتیجه اعمال پتانسیل کولمب برای پروتون، چگالی تراز تک ذره¬ای نوترون در مقایسه با پروتون مقادیر بیشتری بدست آمد. چگالی تراز هسته¬ای بصورت مدل گاز فرمی جابجا شده با تنها یک پارامتر تطبیق پذیر جابجایی انرژی در نظر گرفته شد و خواص ترمودینامیکی تعدادی از هسته¬های سنگین و فوق سنگین، شامل آنتروپی، دما و ظرفیت گرمایی در چارچوب آنسامبل میکروکانونی تعیین ¬شد. به منظور بررسی اثر کمیت¬های آماری بدست آمده بر روی واکنش¬های هسته، مدل سیستم دو هسته¬ای برای واکنش¬های هسته¬ای یون-سنگین که منجر بـه تولید هسته¬های فوق سنگین می¬شوند درنظر گرفته شد. نتایج محاسبات مربوط به اثر پارامتر چگالی تراز تک ذره¬ای بر روی کمیت¬های مدل ، برای واکنش¬های همجوشی سرد ، و نشان داد پارامتـر چگالی تراز تک ذره¬ای، بـعنوان پارامتر اساسی چگالی تراز هسته¬ای و دمای ترمودینامیکی هسـته، نـقش خیلی مهمی در تعیین کمیت¬های واکنش¬های هسته¬ای یون سنگین دارد. بطوریکه بازای پارامتر چگالی تراز تک ذره¬ای کوچکتر مقادیر احتمال تشکیل هسته مرکب، نسبت پهنای نشر نوترون به پهنای شکافت، احتمال نشر یک نوترون، احتمال بقای هسته مرکب در برابر شکافت و سطح مقطع باقیمانده تبخیر بزرگتری نتیجه شد. پارامتر (که از طریق محاسبه چگالی تراز تک ذره¬ای نوترونی و پروتونی در انرژی فرمی تعیین شده است) مقادیر کمتری در مقایسه با پارامتر بعنوان یک رابطه برازش شده ساده برای سطح مقطع باقیمانده تبخیر (بعنوان یک کمیت قابل اندازه گیری) نتیجه داد و استفاده از پارامتر برای این واکنش¬ها باعث برآورد اضافی مقادیر تئوری ¬شد.