新聞動態(tài)王桂琴等-Talanta：針對隕石和月球樣品的W雙柱分離和 TIMS高精度測定方法
182Hf-182W (半衰期為8.9 ± 0.09 Ma [1]) 為滅絕核素同位素體系。其母體Hf為強(qiáng)親石元素，子體W為親鐵元素，對于高度演化的天體（包括地球、火星、月球和其它行星和小行星）來說，在金屬核形成時(shí)，Hf完全進(jìn)入硅酸巖地幔中，而約90%的W進(jìn)入金屬核中。因此，182Hf-182W同位素是研究行星核形成時(shí)間、行星幔形成后外部物質(zhì)的加入、以及核幔后期演化的重要工具。
由于182W/184W 比值的精度必須小于10?ppm (2 RSD) 才能區(qū)分其演化過程中的變化，盡管在過去的三十年里，研究人員在改進(jìn)化學(xué)和質(zhì)譜法技術(shù)方面做出了巨大努力。然而，現(xiàn)有的化學(xué)分離和質(zhì)譜法測定方法僅適用于 W 總量超過 500 ng 的樣品, 這相當(dāng)于 1?– 12?g地質(zhì)巖石樣品的重量。對于珍貴的樣品（如來自月球、火星或其它行星的稀有樣品），因?yàn)闊o法獲得足夠的樣品來滿足所需的精度，使研究受到很大阻礙。
針對W同位素分析技術(shù)難題，中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所王桂琴高級工程師團(tuán)隊(duì)研發(fā)的小樣量樣品（20-400 mg）的W雙柱化學(xué)純化分離方法，不僅實(shí)現(xiàn)了W與基體和干擾元素的完全分離，而且具有W回收率高（>?97%）、全流程空白低（< 40?pg）、簡便、高效的優(yōu)點(diǎn)。
同時(shí)研究團(tuán)隊(duì)還建立了微量樣品的W同位素高精度熱電離質(zhì)譜(TIMS)測定方法。采用法拉第杯和新型1012和1013?Ω放大器，對W同位素組成進(jìn)行靜態(tài)分析。并首次提出使用ReO4對樣品進(jìn)行O同位素高精度測定，有效提高了W同位素?cái)?shù)據(jù)的準(zhǔn)確度和精度。通過以上新建立的方法，實(shí)現(xiàn)了對W總量>30 ng的樣品測定獲得182W/184W 比值精度<6 ppm的結(jié)果，即僅使用常規(guī)方法1/30-1/50的樣品量，可獲得常規(guī)方法的最佳精度。化學(xué)流程曲線和TIMS測定方法見圖1。
新建立的小樣量化學(xué)純化和儀器分析方法適用于月球、火星等珍貴樣品，同時(shí)適用于鐵隕石和石隕石及地球巖石樣品，具有廣泛的適用性。
方法亮點(diǎn)：
1.?實(shí)現(xiàn)了小樣量樣品的W同位素高精度和高準(zhǔn)確度測定。將W同位素的TIMS高精度測定所需的W總量由常規(guī)>500-1000?ng降低至>30 ng。
2.?雙柱分離W流程簡單省時(shí)，回收率高，空白低。廣泛適用于重量小于 400 mg 的硅酸巖和鐵質(zhì)樣品。；
3.?通過ReO4?測定獲得高精度 O 同位素組成。
????研究成果發(fā)表于《Talanta》，并獲得了國家發(fā)明專利。該研究得到國家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目、中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)(B類)項(xiàng)目和國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目的支持。
論文信息：?Wang, G.*?(王桂琴), Yang, Z.(楊振), Xu, Y.?(徐玉明), Zeng, Y.?(曾玉玲), Xu, J.?(許繼峰).?A novel method for high-precision tungsten isotope measurements on small-size samples：?Talanta.
論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.talanta.2025.128684.
圖1. ?W化學(xué)和儀器測定方法
