“嫦娥石”是这么发现的——探秘核工业北京地质研究院月球样品分析测试实验室

9月9日，国家航天局、国家原子能机构联合在京举办新闻发布会，发布嫦娥五号月球样品研究最新成果。

新成果之一，核工业北京地质研究院在月球样品研究中发现了一种新矿物，命名为“嫦娥石”。这是中国科学家首次发现月球新矿物，是中国天体矿物学研究的重大突破性成果。除此之外，团队还首次成功测量了嫦娥五号样品中氦-3的含量以及提取参数条件。

“嫦娥石”是一种磷酸盐矿物，呈柱状晶体，存在于月球玄武岩颗粒中。中核集团核工业北京地质研究院创新团队，通过X射线衍射等一系列高新技术手段，在14万个月球样品颗粒中，分离出一颗方圆约10微米大小的单晶颗粒，并成功解译其晶体结构。经国际矿物学协会（IMA）新矿物命名及分类委员会（CNMNC）投票通过，确证其为一种新矿物。

氦-3，被公认为是一种具有广阔应用前景的未来核聚变能源燃料。氦-3在聚变过程中不产生中子，放射性小，且聚变反应过程易于控制，既环保又安全。利用氦-3作为燃料，有望实现高效、安全、廉价、清洁无污染发电。然而氦-3在地球上含量稀少，却大量存在于月壤之中。本次成功获得嫦娥五号月壤中氦-3含量及提取参数条件，为我国月球资源评价和开发提供了基础科学数据。

在发布会后，央视新闻记者也独家探访了核工业北京地质研究院月球样品分析测试实验室，带领大家近距离观看月壤，同时也展现了更多成果背后的故事。

核工业北京地质研究院 月球样品研究骨干于阿朋 介绍扫描电镜在月壤研究中的应用

核工业北京地质研究院 月球样品研究骨干 李婷 介绍月壤矿物学研究

据了解，本次开展月壤研究用到许多仪器设备，包括二次离子质谱仪、扫描电镜、手套箱等。核工业北京地质研究院获得的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。

核工业北京地质研究院副总工程师、月球样品分析测试实验室主任郭冬发表示，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。

二次离子质谱仪

手套箱

扫描电镜

正值中秋佳节来临，核工业北京地质研究院月球样品研究团队还为全体观众准备了一个特别的礼物，使用离子束雕刻的中秋快乐，是科学仪器带来的浪漫。

此次成果发现，离不来核心团队核工业北京地质研究院分析测试中心上下的努力。核地分析是以核能材料、放射性标准物质、地质矿产和环境分析测试技术研究与服务为主的综合性检测实验室技术机构，也是核工业地质行业的仲裁分析测试实验室，研制和保管着天然放射性成分分析国家最高标准物质，具有国家计量认证资质认定证书和国家实验室认可证书。目前，研究所开展元素分析、同位素分析、核素分析、微区成分鉴定（电子探针）、流体包裹体研究、有机物分析、水质检测、矿物可选性试验等方面的业务；实验室拥有样品加工、样品纯化、复杂样品前处理、样品分析测试等方面的实验设施和仪器设备。多年来，研究所在铀矿地质分析领域取得众多重要科研成果，并成为国家或行业标准推广使用。秉承雄厚的人才和装备优势，研究所实施现代化管理，应用实验室信息管理系统（LIMS），并按照国际标准ISO 17025的要求规范运作，为客户提供优质服务。

更多内容，详情请见：近距离看月壤 —— 记者独家探访发现嫦娥石的月球样品实验室 。