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月球稀有元素

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    發表於 2024-6-2 22:03:01 |只看該作者 |倒序瀏覽
    核地研院获得的50毫克粉末样品被置于该院实验大楼一楼一间实验室的手套箱内。该手套箱与用于核酸检测的移动方舱手套设计原理相似。不同的是,该手套箱内充满氮气,科研人员穿上白大褂,将手伸进手套箱,就能利用高倍光学显微镜进行矿物学观察和分类,然后再分别利用惰性气体质谱仪、电子探针、高精度激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪等设备,相继开展氦-3含量、矿物组成、主微量元素含量等的测定,为进一步的科学研究提供原始数据。

    核地研院月球样品分析检测实验室主任郭冬发告诉记者,核地研院想要从事上述研究离不开一件杀手锏——国内为数不多的Helix SFT稀有气体质谱仪。该质谱仪分叉管道设计,专门测试氦同位素,具有极高的灵敏度和分辨率,检测器配备法拉第杯和极低噪音电子倍增器,可实现对氦-3和氦-4的同时检测,显著提高测试准确度。与此同时,围绕此质谱仪,实验室还自主设计研发了双真空钽片加热炉和紧凑的气体纯化系统,并采用相关软件联合控制,实现了对样品中氦同位素的全流程自动化测试,显著提高了测试精度。这些条件为月壤样品中氦-3含量的准确测试提供了重要保障。

    核地研院月球样品使用责任人黄志新研究员认为,通过研究,有望查明制约氦-3等聚变元素核素吸附能力的月壤成熟度等关键科学问题,初步阐明嫦娥五号月壤样品中氦-3的富集特征及机制;厘定嫦娥五号月壤样品中氦-3的逸出特性和最佳提取温度;查明月壤样品的主、微量元素含量特征及对氦-3含量的制约;为估算月球氦-3资源量和探索月球氦-3利用可行性提供科学数据支撑。

    同时,黄志新也表示,月球样品具有特殊性,主要风险为微细颗粒操作失误(坠落、洒落等)和污染风险。为防止操作失误,操作人员必须经过模拟操作训练,并获得操作许可证后,再开始正式处理月球样品;为控制污染,研究人员在使用样品过程中,需要尽可能避免使用易污染的材料和试剂,同时建立预防未知风险因素预警机制。
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