¹⁸²Hf-¹⁸²W (半衰期为8.9 ± 0.09 Ma [1]) 为灭绝核素同位素体系。其母体Hf为强亲石元素，子体W为亲铁元素，对于高度演化的天体（包括地球、火星、月球和其它行星和小行星）来说，在金属核形成时，Hf完全进入硅酸岩地幔中，而约90%的W进入金属核中。因此，¹⁸²Hf-¹⁸²W同位素是研究行星核形成时间、行星幔形成后外部物质的加入、以及核幔后期演化的重要工具。

由于¹⁸²W/¹⁸⁴W 比值的精度必须小于10 ppm (2 RSD) 才能区分其演化过程中的变化，尽管在过去的三十年里，研究人员在改进化学和质谱法技术方面做出了巨大努力。然而，现有的化学分离和质谱法测定方法仅适用于 W 总量超过 500 ng 的样品, 这相当于 1 – 12 g地质岩石样品的重量。对于珍贵的样品（如来自月球、火星或其它行星的稀有样品），因为无法获得足够的样品来满足所需的精度，使研究受到很大阻碍。

针对W同位素分析技术难题，中国科学院广州地球化学研究所王桂琴高级工程师团队研发的小样量样品（20-400 mg）的W双柱化学纯化分离方法，不仅实现了W与基体和干扰元素的完全分离，而且具有W回收率高（> 97%）、全流程空白低（< 40 pg）、简便、高效的优点。

同时研究团队还建立了微量样品的W同位素高精度热电离质谱(TIMS)测定方法。采用法拉第杯和新型10¹²和10¹³ Ω放大器，对W同位素组成进行静态分析。并首次提出使用ReO₄对样品进行O同位素高精度测定，有效提高了W同位素数据的准确度和精度。通过以上新建立的方法，实现了对W总量>30 ng的样品测定获得¹⁸²W/¹⁸⁴W 比值精度<6 ppm的结果，即仅使用常规方法1/30-1/50的样品量，可获得常规方法的最佳精度。化学流程曲线和TIMS测定方法见图1。

新建立的小样量化学纯化和仪器分析方法适用于月球、火星等珍贵样品，同时适用于铁陨石和石陨石及地球岩石样品，具有广泛的适用性。

方法亮点：

1. 实现了小样量样品的W同位素高精度和高准确度测定。将W同位素的TIMS高精度测定所需的W总量由常规>500-1000 ng降低至>30 ng。

2. 双柱分离W流程简单省时，回收率高，空白低。广泛适用于重量小于 400 mg 的硅酸岩和铁质样品。；

3. 通过ReO₄ 测定获得高精度 O 同位素组成。

    研究成果发表于《Talanta》，并获得了国家发明专利。该研究得到国家重点研发项目、中国科学院战略性先导科技专项(B类)项目和国家自然科学基金项目的支持。

论文信息： Wang, G.* (王桂琴), Yang, Z.(杨振), Xu, Y. (徐玉明), Zeng, Y. (曾玉玲), Xu, J. (许继峰). A novel method for high-precision tungsten isotope measurements on small-size samples： Talanta.

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.talanta.2025.128684.

图1.  W化学和仪器测定方法