自1989年3月Fleischmann和Pons宣称在室温下通过电解实现核聚变以来,国内外低能核反应（LENR）研究已走过三十多年的曲折历程。近年来,电解法和充氢法实验技术不断提高,大量实测结果证明了超热等异常现象真实存在,实验重复性也有了很大提高,使这一领域日渐回暖并不断引发关注。由于LENR被认为存在成为优质新型核能源并应用于军民用多领域的可能性,有必要慎重评估LENR技术可行性与发展前景。本研究作为该项评估的技术准备部分,重点探索基于开放式电解池的钯（Pd）阴极电解重水实验技术,并兼顾金属充氢/氘实验平台设计,旨在为通过电解与充气实验评估LENR技术打下基础。本项研究中改进了Fleischmann-Pons型电解系统,基于开放式电解池和大体积精密量热计,搭建了一套Pd阴极电解重水实验系统;探讨了金属充氢/氘实验系统总体设计并计算了反应釜温度分布;通过考虑电解过程中的质量损失,建立了开放式电解的超功率计算的修正模型;利用电解装置,通过实验探索了电解液配制、电极材料前处理、量热计标定、超热测量、电解液电导率测定等技术问题,开展了Pt、Pd阴极电解轻水与重水实验,并成功观测到了超热现象;还初步探讨了采用LiF（Mg,Cu,P）热释光剂量片和CLYC探测器对反应释放的γ射线与中子的测量,搭建了初步的核探测装置。本项研究主要结论如下:（1）Pt阴极电解轻、重水均产生超热,同等实验条件下,电解轻水与重水产生的最大超热分别为输入功的6%和2.5%;Pd阴极电解重水实验中也有超热产生,但对电极表面处理、电压稳定性等要求更为苛刻。（2）通过对电解前后电解液质量变化的分析,发现电解过程中理论损失约占实际损失的93%左右,验证了超功率计算模型的可靠性。（3）在10～70℃下,浓度为0.01～1 mol·L-1的LiOD重水溶液电导率κ与浓度c和温度T之间符合关系式:κ=61.8c–17.64c2+2.47c T–0.3828c2T。在温度为25℃时,浓度可由c=8.0939×10-3κ+1.4316×10-5κ2求得。（4）利用热释光剂量片连续监测反应前后γ剂量未发现异常,采用CLYC探测器和能谱-波形联合探测技术也未发现明显的中子与γ射线释放,说明反应过程中没有产生核辐射,或者产生的核辐射水平极微弱。本文通过系统设计与实验,确认了Pd、Pt金属电解重水产生超热的异常现象,修正了超功率计算模型,建立了电导率与浓度和温度间的关系,探索了LENR核辐射测量方法以及金属充氢/氘系统设计,这些初步研究为后续深入评估LENR技术可行性打下了基础、提供了经验,也丰富了对这一领域的感性认识。