钯阴极-重水电解系统中产生超热的现象属于化学与核物理间的交叉科学，具有深远的科学意义和潜在的能源利用价值。本项目将制作不锈钢内衬聚四氟乙烯高温（200 ℃）、高压（1.5 MPa）、长寿命（300 hr）钯阴极-重水电解池，电解池外底贴附半导体加热/制冷片。利用自制热导式大体积、高功率量热计测量该池中产生的超热。通过调节半导体片的加热/制冷功率实现电解过程中阴极温度的独立变化，通过调节氘气压、控制电流施加方式等手段实现阴极电流密度、钯电极中氘含量等参数独立变化。研究这些正交优化设计参数以及电解液酸浓度和添加剂含量等因素对超热幅值的影响，探索超热产生的机理并放大超热。在1～10 W的高功率超热基础上利用气相色谱和高分辨气体质谱测量伴随超热产生的氦，确定超热与氦产生间的关联性，最终确立超热的核性质。为凝聚态核科学奠定重要基础，为可能的能源利用提供实验原型。