射线成核声空化核效应的实验研究

声空化核效应（acoustic cavitation fusion,ACF）是具有很重要的科学意义和应用前景,又是国际上有争议的、极具挑战性的研究课题。项目组在前期研究中，采用自行设计的新的ACF技术路线，初步观察到声空化可能增强核发射的现象。基于前期工作，本申请拟采用中子源和α源作为声空化的成核源，自行研制超声大功率发生器，在含氘、氚和锂化物的混合工作液中，形成稳定且高效的非谐振超声空化声场，由此建成一个稳定的低本底信号的ACF实验系统，以期较准确地测定ACF的中子发射率。利用声空化的非线性效应和声致发光效应，以及测定时间多道中子能谱，实验探索声空化与核效应更直接相关的实验依据。开展实验优化设计，微泡动力特性，不同组分的核反应物质在声空化条件下的核反应规律以及产生中子的空间分布等的理论研究。通过本申清的实施，以期获得更可信ACF的实验证据，为探索ACF机理提供必要的实验数据。

声空化效应产生的局部极端物理条件能否导致核聚变？测得的声核中子究竟有多少？是否热核中子？2002年以来美国科学家Taleyarkhan等人的研究成果一直是国际上声学与核物理学界的关注热点。多年来我们在基金的支持下，设计多种辐射或聚焦的大功率声场，采用中子测量、声核反应的氚含量测定、快中子活化法以及测定中子角分布等多种核测量手段进行了声核效应的实验研究，从取得的研究结果来看，得到明确结论，即声核中子确实存在，随着核反应的不同和超声条件的差异，有效声核中子发生率典型值为10E4－10E5/s，而且这些声核中子具有热核中子的特性。