Что это за редкоземельные металлы, о которых заговорил Трамп

И нет,‏ это вовсе не литий, как пишут‏ многие СМИ.‏ И‏ даже‏ не вольфрам, титан или‏ стронций. Названия редкоземельных‏ металлов малоизвестны‏ и‏ звучат, скорее,‏ как заклинания из‏ фильма-фэнтези: прометий,‏ тербий, празеодим,‏ диспрозий… Всего‏ их 17 и‏ вот что удивительно:‏ их название‏ вводит‏ нас в‏ заблуждение: на Земле это вовсе‏ не редкие‏ металлы.

Например,‏ металла церия в земной коре‏ примерно столько‏ же, сколько и меди.‏ А‏ меди‏ у нас так‏ много, что‏ существовал целый медный век,‏ когда‏ всё, от иголок‏ до оружия было‏ медным.

Среднее содержание‏ редкоземельных‏ металлов‏ в земной‏ коре составляет‏ 100 грамм‏ на‏ тонну и‏ это больше, чем у свинца в‏ 10 раз,‏ и‏ чем‏ у вышеупомянутого вольфрама — в 165‏ раз! Но‏ вольфрам редким‏ никто‏ не назовет.‏ Он есть в‏ каждой лампочке‏ накаливания, а‏ современные‏ оружейники и вовсе‏ делают из него‏ снаряды и‏ осколочные‏ элементы. Если же‏ взять какое-нибудь золото или платину‏ — то‏ вот‏ эти металлы действительно можно‏ было бы‏ назвать редкоземельными, но нет‏ —‏ они‏ к данной группе‏ не относятся.

Почему‏ же такое название?

Услышал версию,‏ что‏ правильно все это‏ называть «редкозёмами», а‏ не «редкоземельными‏ металлами»,‏ но‏ это неверное‏ утверждение. Изначально все‏ это называется‏ «редкоземельные‏ химические элементы». Да-да,‏ элементы той самой периодической системы‏ Менделеева:

В этой‏ таблице‏ редкоземельные‏ элементы собраны в отдельную‏ строчку в‏ самом низу:

Там‏ их‏ 14 штук.‏ Плюс к это‏ же группе‏ относятся элементы:‏ лантан,‏ иттрий и скандий. Итого:‏ 17 элементов.

Вот все‏ их названия‏ по-порядку:

1. скандий
2. иттрий
3. лантан
4. церий
5. празеодим
6. неодим
7. прометий
8. самарий
9. европий
10. гадолиний
11. тербий
12. диспрозий
13. гольмий
14. эрбий
15. тулий
16. иттербий
17. лютеций

Элементы‏ объединены в‏ одну группу, т. к. их‏ атомы очень‏ похожи,‏ почти неотличимы. Химики прошлого‏ воообще не‏ умели различать эти элементы‏ и‏ потому‏ считали всё это‏ разновидностью лантана (отсюда‏ еще одно название —‏ лантаноиды). Так‏ как все эти‏ элементы являются металлами,‏ то не‏ будет‏ ошибкой‏ называть их‏ «редкоземельными металлами».‏ Ну, а‏ «редкозёмы»‏ — это‏ всего лишь упрощение. Можно и‏ его использовать.‏ А‏ еще‏ можно аббревиатуру — РЗМ.

Название‏ «редкоземельный» —‏ это исторический‏ курьез.‏ Дело в‏ том, что много‏ веков назад,‏ (еще во‏ времена‏ алхимии) «землями» называли‏ минералы, нерастворимые в‏ воде. И вот‏ те‏ земли, которые‏ попадались очень редко, называли «редкими‏ землями». То есть‏ «редкоземельный»‏ — это не от‏ фразы «редко‏ встречается в земле», а‏ от‏ фразы‏ «земля (минерал), которая‏ редко встречается».

Да,‏ существенной разницы нет, это‏ больше‏ игра слов, но,‏ на мой взгляд,‏ нюанс все-таки‏ интересный. Вплоть‏ до‏ начала 19‏ века ученые‏ действительно считали,‏ что‏ «редких земель»‏ на Земле немного. Но потом‏ выяснилось, что‏ их‏ содержание‏ в земной коре вполне‏ приличное. Японцы‏ тут недавно‏ нашли‏ месторождения на‏ дне океана, исчисляемые‏ миллиардами тонн‏ (!) редкозёмов, но‏ об‏ этом далее.

Для чего‏ они нужны

В отличие‏ от железа,‏ алюминия,‏ титана или‏ меди редкоземельные металлы не используются‏ для изготовления‏ отдельных‏ деталей. Их добавляют в‏ ничтожных количествах‏ в высокотехнологичные сплавы и‏ другие‏ материалы. Например‏ в одном смартфоне‏ содержится всего‏ 0,3 грамма редкозёмов. Но без‏ этих‏ 0,3 граммов смартфон‏ не заработал бы. Если‏ говорить образно,‏ то‏ РЗМ‏ — это‏ как специи‏ на кухне.‏ Да,‏ в блюде‏ их немного (намного меньше, чем‏ гречки, риса‏ или‏ муки),‏ но без них блюдо‏ не будет‏ блюдом. Вот некоторые‏ примеры‏ применения редкозёмов:

• Неодим создает‏ магниты в 10‏ раз мощнее‏ обычных (т.н.‏ неодимовые‏ магниты). Такие магниты‏ делают эффективными электродвигатели‏ беспилотных летательных‏ аппаратов.‏ То есть‏ без металла неодима развитие БПЛА‏ невозможно. Ну,‏ и‏ некоторые умельцы при помощи‏ таких магнитов‏ замедляют счетчики электричества в‏ квартирах‏ 🙂
• Европий зажигает‏ красный цвет в‏ наших экранах‏ — представьте, что каждый‏ пиксель‏ телевизора, ноутбука или‏ смартфона содержит крупицу‏ этого «красного‏ светлячка».
• Гадолиний используют‏ в‏ МРТ —‏ он подсвечивает‏ опухоли в‏ организме‏ человека, чтобы‏ их было видно на снимке.

В‏ целом же,‏ нет‏ такой‏ отрасли, где редкоземельные металлы‏ не использовались‏ бы. От‏ атомной‏ и авиационной‏ промышленности до производства‏ стекла (лантан, например,‏ используется в‏ объективах‏ камер — он‏ делает стекло прозрачнее‏ алмаза).

У кого‏ есть‏ редкозёмы

Мы выяснили,‏ что редкоземельные металлы — не‏ так уж‏ и‏ редки. Поэтому они есть‏ практически у‏ всех. Другой вопрос: далеко‏ не‏ все‏ наладили добычу и,‏ особенно, переработку‏ этих металлов. В 80-е годы‏ в‏ мире добывалось примерно‏ 30-35 тысяч тонн‏ РЗМ. Причем‏ половина‏ добывалась‏ в США‏ (17 тысяч‏ тонн). Затем в‏ игру‏ активно включился‏ Китай. США видели в нем‏ мировую фабрику,‏ поэтому‏ вся‏ добыча и переработка была‏ развернута там.‏ Как итог:‏ в‏ 2008 году‏ в мире было‏ добыто уже‏ 124 тысяч тонн‏ РЗМ, причем‏ 120 тысяч тонн‏ (почти всё) —‏ в Китае.

Что‏ же‏ касается запасов,‏ то можно привести такие цифры:

• Китай‏ располагает запасами‏ из‏ почти 100 млн тонн‏ РЗМ
• США —‏ 14 млн тонн
• Австралия —‏ 6‏ млн‏ тонн
• Страны СНГ (исключая‏ Россию) —‏ 21 млн тонн
• Россия —‏ 28‏ млн тонн

Как уже‏ было сказано, в‏ 2011 году‏ японская‏ группа‏ обнаружила залежи‏ редкоземельных руд‏ на дне‏ Тихого‏ океана, проверив‏ образцы грунта из 80 мест‏ с глубин‏ от‏ 3,5‏ до 6 км. По‏ их оценкам,‏ эти залежи‏ могут‏ содержать до‏ 80-100 млрд тонн редкоземельных‏ материалов.Да, со‏ дна океана‏ добывать‏ металлы сложно, но‏ факт в том,‏ что РЗМ‏ на‏ Земле полно‏ и рано или поздно технологии‏ позволят добывать‏ эти‏ металлы и с морского‏ дна.

Впрочем, пока‏ технологии и добыча в‏ других‏ странах‏ не развита, 85–95%‏ мирового производства‏ редкоземельных металлов контролирует Китай. Конечно,‏ это‏ не очень удобная‏ ситуация. Например, в‏ 2010 году‏ Пекин‏ временно‏ ограничил экспорт‏ и цены‏ на РЗМ‏ тут‏ же взлетели‏ на 600%. Такая монополия не‏ устраивает США‏ и‏ потому‏ они ищут альтернативные источники‏ этих металлов.

Тут‏ можно вспомнить,‏ что‏ них собственные‏ залежи РЗМ оцениваются‏ в 21‏ млн тонн,‏ но‏ видимо в Восточной‏ Европе добывать сподручнее‏ (дешевле). Отсюда‏ и‏ слова Трампа‏ про редкозёмы Украины… Только вот тут‏ его ждут‏ некоторые‏ огорчения. Не всё так‏ просто с‏ редкозёмами Украины.