A ritkaföldfémek tizenharmadik elemei - a nemzeti földrajzi Oroszország
A Samaria egyike a 17 ritka, de széles körben használt fémnek: a mágneses adapter részeként az elektromos gitárhúrok vibrációit elektromos jelekké alakítja. Egyes nukleáris reaktorok vezérlőpálcái is megtalálhatók.
Fotó: Hugh Tarvi (kézzel festett röntgen)
Az USA fegyveres erői a kínai bányáktól függenek. Éjjellátó készülékek előállításához lantán, gadolínium és ittrium szükséges. A magas hőmérsékletnek ellenálló szamáriummágnesek segítenek az irányított rakéták és a Tomahawk cirkáló rakéták vezérlésében.
Fotó: Mark Thiessen
A Gadolinium kontrasztanyagként szolgál a mágneses rezonancia vizsgálathoz, segítve a sebészeket abban, hogy megkülönböztessék a beteg szöveteket az egészségesektől. A jobb koponya koponyáján a narancssárga szín agydaganatát mutatja.
Hibrid autók nem hozhatók létre ritkaföldfémek nélkül - lantánra van szükség az elemekben, a neodímium mágnesekben - az elektromos motorokban. A szélturbina több száz kilogramm neodímiumot tartalmazhat. Egy kompakt fénycső - ittrium és terbium, bár sokkal kisebb mennyiségben.
Praseodymium, erbium és a neodímium használják permetezés napszemüveg kaméleon, és cérium a üveg elnyeli az ultraibolya fényt, és tartja a bort. Egyes mechanizmusokban a neodímium és a dysprosium mágnesek csökkentik a motor kopását.
A neodímium alapú mágnes sokszor erősebb, mint egy azonos méretű hagyományos ferromágnes, amely képes 30 centiméteres csavarkulcsot tartani és 700 gramm súlyú. A ritka földfémek magnetikus aktivitást mutatnak a vasban, és fokozzák a mágneses vonzerőt.
Fotó: Mark Thiessen
Kis mennyiségben ritka földfémekre van szükség számos nagyszerű dolog számára, amelyek nélkül ma nem lehet elképzelni az életünket.
Ritka földfémek a 18. század végén találtak ásványi anyagokat az oxidok csoportjából - ezért nevüket (az oxidokat egy ideig "földnek" nevezték). Ezek a legeredetibb fémek, bár nem ritkák (200-szor gyakoribbak a természetben, mint az arany), egyszerűen szétszóródnak. Azonban a jelentős ércbetétek, amelyeknek értelmes a fejlesztése, nagyon ritkák (Oroszországban ilyen betétek közé tartozik Kovdorskoe és Khibiny).
Határozatlan ideig felsorolhatja a ritkaföldfémeket tartalmazó eszközöket. Az ezekből készült mágnesek sokszor erősebbek a hagyományos mágneseknél, és sokkal kevesebbet tesznek. A "ritkaföldek" köszönhetően sok elektronikus eszköz lett ilyen kompakt. Ritka földfémek szükségesek a környezetbarát gépek gyártásához, beleértve a hibrid autókat és a szélturbinákat. A Toyota Prius önmagában kb. 10 kilogramm lantánt tartalmaz; egy nagy szélmalom mágnesében - legalább 260 kilogramm neodímiummal. Ritka földi elemek is szükségesek éjjellátó készülékek, hajóútrakészek és más fegyverek előállításához.
"Szó szerint körülveszik minket" - mondja Carl Gschneider, az Ames-i Iowa Energiaügyi Minisztérium vezető műszaki szakértője. - Vedd fel a televízió képernyőjét - a piros színt az europiumnak köszönheti. A kipufogógázok katalitikus átalakítója, amely csökkenti a toxicitást, tartalmaz cériumot és lantánt. Ha nem tudsz róluk, úgy tűnik, hogy egyáltalán nem. És a legtöbb ember nem is gondol ezen fémek létezésére, míg a piacon vannak termékek. De a közelmúltban sokan izgatottak.
Most a világ megpróbálja megtalálni a ritkaföldfémek új forrásait.
Bár Kína jelenleg a ritkaföldfémek területén vezet, más országokban pedig betétjeik is rendelkezésre állnak. A KNK-ban a világ tartalékainak 48 százaléka összpontosul, az USA-ban - 13 százalék. Oroszország, Ausztrália és Kanada szintén jelentős mennyiségű ritkaföldfém érceket tartalmaz. Az 1980-as évekig az Egyesült Államok vitathatatlanul világvezető volt a bányászatban, elsősorban a Mountain Pass bányának köszönhetően. Volt idő, amikor évente 20 ezer tonna mennyiséget bocsátottak ki, ami több mint a teljes világtermelés 60 százaléka volt.
Amerikai dominancia véget ért a közép-80s, amikor Kína elsajátította a technológiát szétválasztása ritkaföldfém (ez nem könnyű, mert hasonlóak egymáshoz kémiai tulajdonságok) és hangosan nyilvánította magát a piacon. Köszönhetően a kormányzati támogatásnak, az olcsó munkaerőnek és a környezetvédelmi korlátozások hiányának, a kínai vállalatok megkerülik a versenytársakat.
Gyakran olyan bányákban, ahol ritka földfémeket bányák le, radioaktív elemeket, például uránt és tóriumot tartalmaznak; évente mintegy 10 millió tonna szennyvizet tartalmaznak savak vagy radioaktív elemek, és általában ezek a vizek nem tisztulnak. Azt jelentették, hogy a Baotou környéki falusiakat ki kell üríteni, mert a víz és a mezők szennyezettek a hulladékfejlesztéssel. Chen azzal érvel, hogy a hatóságok megpróbálják arra kényszeríteni minden létesítményt, hogy telepítse a létesítményeket. "A kormány már kiadott szigorú szabályokat a környezet védelméről és a hátrányos technológiák és berendezések felszámolásáról" - írta Chen e-mailben. "A növények, ahol nincs pénz a környezet védelmére, leállnak, vagy nagyvállalatokra kerülnek át."
„El sem tudja képzelni, milyen korrupt rendszer Kínában - a párt helyi főnökök segítik a bűnözők, és vonatkoznak rájuk” - mondja Alan Crowley, vezérigazgató Pacific ércek Metals Chemicals, a Hong Kong kereskedelmi vállalat. És hozzáteszi: "A hongkongi rendőrség tehetetlen."
Most a világ megpróbálja megtalálni a ritka földfémek más forrásait. Az ércek fejlődése az Egyesült Államokban, Ausztráliában, Oroszországban és más országokban megszünteti a bűnözői tevékenységet. "Elvileg a Mountain Pass megmenthette az USA-t a ritkaföldfémek behozatalának szükségességétől.
- mondta Smith. És Chen szerint a jelenlegi kínai dominancia nem lesz hosszú: "Ez a helyzet nem érinti sem a kínai iparágat, sem a globális csúcstechnológiai iparágat."
Tizenhét elem. A termelői ráta és a termelő országok.
Tizenhét elem. A termelői ráta és a termelő országok.