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一个多世纪以来,声空化在超声学中占有很重要的位置,并且已应用到许多领域。2002至2007年,美国Oka Ridge国家实验室的R.P. Taleyarkhan研究组采用不同的成核方法进行了声致核聚变研究,结果显示声空化期间产生了核反应,并进行了相关报道。有关声空化的实验结果,激发了人们对声空化核效应(nucleareffect of acoustic cavitation,NEAC)现象的研究热情。本论文从不同角度用不同的方法深入进行声空化核效应实验研究,以期取得更明确更可靠的实验证据。主要研究内容如下:(1)改进了NEAC实验装置,对实验采用的中子能谱仪和γ能谱仪进行组配和调试,得到电子学性能稳定测量精度较好的核测量系统,各能谱仪的相对标准偏差RSD<5.0%,符合声核实验测量要求。(2)设计多种实验方法进行声空化核效应的研究。利用高压倍加器的2.45MeV单能中子和252Cf自发裂变中子源的出射中子和241Am发射的α粒子作为成核粒子进行声空化核效应的实验,重复验证了声空化引起液体的聚变反应。(3)采用快中子活化法验证声致核效应。采用纯铜作为阈探测器来检测声致核聚变产生的14MeV中子。根据14MeV中子与63Cu的(n,2n)反应,选择62Cu的特征γ峰作为测量依据。中子辐照时间为50min,衰变时间为30min,NaI探测器分别测量超声和无超声下活化铜片的511keV特征γ峰计数,根据62Cu的511keVγ峰净面积计数增量C以及显著性统计增量S.S.I,验证了声空化核效应(nuclear effect of acoustic cavitation,NEAC)。(4)声核反应体系温度问题的探讨。对实验取得的声核中子发射率,采用基于热动平衡的反应率公式,估算得到声致D-D核聚变的温度约为6~8keV (即107K);对中子在介质中输运过程的M-C结果显示,中子与重水组分原子的单次弹性碰撞能量损失为0.28MeV,除了形成空化泡以外,足以加热核反应粒子,形成热核反应;测定了声核中子的空间分布,无超声中子的角分布具有明显的前倾趋势,超声中子的角分布也为前倾趋势,但是不如无超声中子明显,表明其角关联度较小。因此也证实了空化泡中的核聚变反应具有热核反应的特点。