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中国科学家首次在自然界中发现零价金属铀

2015/10/15 16:52:35   来源:新华网     作者:余晓洁 吴晶晶 田颖

  1789年,德国科学家马丁·海因里希·克拉普罗特发现了铀元素。200多年后的今天,中国核工业集团核工业北京地质研究院院长李子颖带领的科研团队首次在自然界中发现了零价金属铀。这一发现刊登在今年10月出版的英文版《地质学报》上。

  铀非常活泼。自然界形成的沥青铀矿如果暴露地表或在含氧较多的环境中极易氧化,因此铀总是以六价和四价铀化合物的形态“示人”,科学界形成了自然界中没有金属铀的惯常认识。

  “这是一项非常重要且激动人心的发现,为在还原环境下沉淀成矿提供了充分的‘思想食粮’。对我而言,X光电子能谱方法成为一项非常重要的铀矿勘查工具。”国际原子能机构核燃料技术官员、铀矿专家哈里克里斯南·图赛德斯给李子颖发来贺信说。

  这个长期致力于铀成矿理论及深部探测的科研团队,最大成员年龄79岁,最小成员年龄26岁。他们本次发现对丰富铀成矿理论,研究铀的来源、地球热的形成和演化以及寻找深部富大铀矿有重大意义。

  “此次研究以中国粤北南方典型热液铀矿床中沥青铀矿为研究对象,采用了地学界尚不多用的光电子能谱研究方法。我们用光电子能谱仪让样品中以不同价态存在的元素‘一一现身’。”团队首席科学家、51岁的李子颖研究员说,这个方法的优点是能在不破坏样品的情况下,原位精细地探测物质表面的化学元素组成、元素化学价态和含量。

  地表氧化强烈,深处还原强烈。“传统理论大多认为,热液型铀矿是大气降水深循环的结果。我们的研究,可能为铀矿研究者们打开了深耕深源的一扇窗,越往深处可能金属铀越多,越是铀矿的宝藏。”李子颖说。

  团队“元老”、79岁的黄志章研究员说,此项研究成果实际上2011年就已经初步取得。“我们花了整整四年时间,将天然金属铀与人工金属铀和氧化还原铀矿物进行详细的对比分析,用数据说话,证明我们确实在自然界沥青铀矿中首次发现了零价态金属铀的存在”。

  论文所刊研究成果的沥青铀矿样品采自粤北的两个花岗岩铀矿床,属于南岭热液型成矿带。“实际上,我们在各地的铀矿中也发现了天然金属铀的存在,不仅仅在粤北。”黄志章说。

编辑:温伟伟    责任编辑:胡立荣

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