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由于煤、石油和铀资源有限，人类最终会面临资源枯竭的问题。煤、石油等化石燃料在使用时排放的气体会造成严重的环境污染，核裂变释能的核电产生的放射性废物，由于其长半衰期和高放射性强度都会对地球造成潜在的危害。核能释放的另一个形式是核聚变，聚变释能比裂变释能大3-4倍，很少产生放射性物质，因此聚变能是一种干净安全的能源，而且核聚变反应的燃料氘和氚来自于浩瀚大海，聚变能也称之为取之不尽，用之不竭的能源。然而实现可以控制的聚变能释放--受控热核聚变，是近半个世纪来科学家殚精竭虑的研究课题。目前人们探索受控核聚变主要有两种途径：磁约束受控核聚变和惯性约束受控核聚变。哪种途径能真正实现商业运作，目前还无法判定。受控核聚变是人类有史以来所面对的最困难、最具挑战性的一个科学难题。
声空化现象是液体在合适声压的超声场中，空化引发源(cavitationinitiation sources，也称核化源)在此液体中产生空化气泡，空化气泡形成、长大、坍缩和聚爆，空化效应导致空化气泡内部气体的高密度、高压强和高温度。声空化现象激发了人们对于利用极端物理环境进行热核聚变的研究。
本文的主要研究内容如下：
1.建立声空化条件下中子测量方法和核测量装置。采用基于Monte-Carlo方法的Penelope程序计算了SND-S1的137Csy射线的能量分布谱，结果显示最大康普顿电子能量的计算值和实验值相差5％。分别采用SND-S1型液体闪烁体和ST-451型液体闪烁体组成的中子探测器探测了不同能量的γ射线标准源和多种单能中子源的脉冲幅度谱，取得了光输出的粒子能量响应，结果表明，液体闪烁体的光输出与电子能量呈线性正比关系，而与中子能量呈非线性关系。对于SND-S1型液体闪烁体，它的光输出相对于反冲质子能量关系为：
L=(0.24±0.04)Ep+(0.03±0.01)Ep2-0.06对于ST-451型液体闪烁体，它的光输出相对于反冲质子能量关系为：
L=(0.23±0.03)Ep+(0.02±0.01)Ep2+0.212.研究2.45MeV中子的慢化问题，建立和优化中子慢化条件。对D-D反应产生的2.45MeV中子源进行慢化，采用基于Monte-Carlo方法的SHIELD程序计算优化不同慢化装置的中子能谱，优选并建立中子慢化装置，实验测量慢化中子能谱。实验值和计算值的误差在4％之内。通过模拟计算显示，在热中子能区内，热中子数占总中子数的10％左右。
2.建立声空化条件下核反应的实验装置。探索超声场的电磁信号对于中子能谱测量的干扰；不同荷能粒子的核化作用对于声空化效应的影响。超声与否对能谱计数的统计性增量为0.5SD左右，属于计数误差允许范围，表明超声场对中子测量无干扰。α粒子、冷氚、热氚、D和中子等粒子对于声空化导致核聚变的作用都有极大影响，当缺少任何一种粒子的时候，反应测量的统计性增量仅为-1.67-4.33SD。
3.声空化效应导致核聚变的实验验证。在验证实验中，采用Taleyarkhan等人的实验条件，即在超声场下，利用14MeV快中子或α粒子进行核化，测量D-D反应的2.45MeV中子能谱并计算其显著性统计增量。实验表明，并未测量到2.45MeV中子有显著性的增量。
4.探索声空化场下核聚变反应的技术路线，研究其实现声空化导致核聚变的可能性。实验得出在本实验的核反应技术路线下，采用ST-451液体闪烁体测量核反应产生14MeV中子的能谱，效应谱和非效应谱在14MeV计数道数范围内有明显的统计性增量，增量为28.5SD。采用BF3正比管测量核反应产生中子的能谱，效应谱中子峰计数相对非效应谱有显著性的统计性增量，为51.4SD。声空化导致核聚变中子产额Ntf约为2.6×105n/s，产生中子与入射中子之比Rtf约为0.12。