嫦娥五號月壤已測定40餘種化學元素含量

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嫦娥五號月壤已測定40餘種化學元素含量，科研團隊表示，除了分析月壤中的元素成分以及含量，後續還將對其中的同位素含量進行研究，嫦娥五號月壤已測定40餘種化學元素含量。

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近日，中核集團原子能科學研究院團隊利用核技術對嫦娥五號月球土壤樣品進行分析研究，準確測定了月壤樣品中40多種元素的含量。

此次科研團隊通過採用中子活化分析技術，對嫦娥五號所採集的月球樣品進行了研究，發現嫦娥五號月球樣品中所含有的化學元素與地球樣品存在很大差異。

中核集團原子能院核物理研究所所長郭冰：主要是使用核反應堆，也就是我身後的這個裝置，對月壤樣品進行了研究，然後在這個研究裏邊精確測定了40多種化學元素的含量，包括主量元素，微量元素，還有一些痕量元素（含量極少的元素）。

由於月壤極爲珍貴，對樣品進行非破壞性分析可以提高月壤的使用效率。而具有精準度高特性的中子活化分析技術，在不破壞月壤形態的情況下，不僅能夠準確判斷月壤含有哪些元素，還可以通過對每種元素所反映出的射線的測量，得知它的含量。

中核集團原子能院核物理研究所所長郭冰：像1噸的月球樣品裏邊，我們可以提煉出30多公斤的鈦，每噸月壤樣品的鈦含量是（地球土壤平均含量的）6倍多，應該說爲我們今後對月球的探測和資源的開發利用提供了非常重要的基礎數據。

科研團隊表示，除了分析月壤中的元素成分以及含量，後續還將對其中的同位素含量進行研究，所獲得成果對於研究月球的形成和演化具有重要參考。

中核集團原子能院核物理所活化分析研究組組長肖才錦：通過元素同位素的不同的量，它可以研究整個的月球的岩石或者土壤的一個形成過程。

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中科院地質地球所等科研團隊最新探測分析發現，爲月球中緯度的太空風化作用提供了更多的認識，同時也爲月球表面物質演化和空間環境變化過程研究提供了重要支撐。

最新研究表明，嫦娥五號月壤的太空風化作用主要是受到微隕石撞擊、太陽風及宇宙射線輻照等因素的.共同作用，不同礦物的表層結構受的影響不同。

嫦娥五號採樣點位於中緯度，月壤顆粒與阿波羅樣品相比，在顯微結構方面沒有顯著差異。

嫦娥五號月壤樣品雖然微小，但每個小顆粒從一定程度上相當於一個獨立的小巖塊，其礦物組成、表面形貌、內部結構和化學成分均蘊含豐富的“月球演化和太空風化”等信息。將月壤顆粒分門別類並挑選出來，可用於有目的地開展其它科學研究。

基於樣品挑選和後續分析的共性，中國科學院地質與地球物理研究所等提出針對嫦娥五號月壤以及未來行星返回樣品的單顆粒綜合分析的“六步走”工作流程圖。

中國科學院地質與地球物理研究所高級工程師谷立新表示，“數十億年來，月球表面遭受了強烈的太空風化作用，包括微隕石撞擊、太陽風及銀河宇宙射線的輻射。這些過程極大地改變了月球表面物質的形貌、結構和化學成分。”

不同於美國阿波羅計劃、蘇聯月球號採集的樣品，這些月壤都處於月球的低緯度範圍，而我們通過嫦娥五號採樣的樣本位於中緯度地區。谷立新表示，嫦娥五號樣品爲月球不同緯度的空間風化研究提供了獨特的視角。

拿到樣本後，研究人員利用單顆粒樣品操縱、掃描電鏡形貌觀察、聚焦離子束精細加工、透射電鏡結構解析等一系列分析方法，獲得了單個嫦娥五號月壤顆粒表面的硅酸鹽、氧化物、磷酸鹽和硫化物的太空風化作用信息。

得益於多種電鏡技術，我國科研人員這次也終於“看清”了嫦娥五號月球樣品背後的太空風化作用機制，目前這一成果日前已在國際學術期刊《地球物理研究快報》上進行發表。

瞭解到，2020 年 12 月 17 日，我國嫦娥五號探測器攜帶 1731 克月球“土特產”成功返回地球，這是人類 44 年後再次採集月壤，也使中國成爲繼美國、前蘇聯之後，第三個成功採集月球土壤的國家。

據介紹，嫦娥五號成功返回後，應中國科學院國家天文臺月壤樣品高精準、多元素和非破壞分析要求，原子能院核物理所活化分析團隊依託泳池堆、微堆，對嫦娥五號月球土壤樣品進行中子活化分析研究，準確測定了月壤樣品中 40 多種元素的含量。

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近日，中科院地質地球所等科研團隊通過對單個嫦娥五號月壤顆粒的探測分析，獲得了月壤顆粒表面關鍵物質的太空風化作用信息。這一成果日前在國際學術期刊《地球物理研究快報》上發表。

數十億年來，月球表面遭受了強烈的太空風化作用，包括微隕石撞擊、太陽風及銀河宇宙射線的輻射。這些過程極大地改造了月球表面物質的微觀形貌、晶體結構和化學成分。中科院地質地球所聯合北京高壓科學中心、國家空間科學中心的科研團隊，利用系列分析方法，獲得了單個嫦娥五號月壤顆粒表面的硅酸鹽、氧化物、磷酸鹽和硫化物的太空風化作用信息。