Геополитическая гонка за редкоземельными металлами продолжается. Разговоры о них не утихают по сей день, и Мурманской области есть что сказать по этому поводу.
«АиФ–Мурманск» уже писал, что Россия обладает вторыми после Китая запасами редкоземельных металлов. Кроме того, своими месторождениями могут похвастаться Бразилия и Индия. Большая часть наших ресурсов (около 70 %) связана со щелочными комплексами Мурманской области, главным образом с Хибинским и Ловозерским массивами.
Где используют редкозёмы и почему они обладают столь высокой ценностью, выяснил «АиФ–Мурманск».
Рассеяны в земной коре
Сам термин «редкоземельные металлы» был введён более 100 лет назад. На рубеже XX–XXI веков произошёл взрывной рост спроса на редкоземельные элементы (РЗЭ), в первую очередь потому, что выпуск высокотехнологичной продукции без них невозможен.
«Редкоземельные элементы часто называют «зелёными металлами» вследствие их определяющей роли при производстве ветровых электрогенераторов, электромобилей, автомобильных и промышленных катализаторов, препятствующих токсичным выбросам в атмосферу, энергосберегающих источников света и других высокоэкологичных продуктов, — ранее рассказала «АиФ–Мурманск» ведущий научный сотрудник Геологического института КНЦ РАН, заведующая лабораторией комплексного анализа уникальных рудоносных систем, кандидат геолого-минералогических
наук Юлия Михайлова. — Поэтому неудивительно, что на протяжении последних десятилетий наблюдается устойчивый рост рыночных потребностей в редкоземельном сырье».
Все редкоземельные материалы — металлы серебристого цвета с похожими свойствами.
Редкими их называют не потому, что их мало в природе, просто они редко встречаются в концентрированном виде: как правило, они рассеяны в составе минералов с другими элементами. Все редкоземельные материалы — металлы серебристого цвета с похожими свойствами. Это мощные магниты, которые образуют тугоплавкие оксиды. Помимо электроники, они используются в нефтехимии, металлургии, энергетике, автомобилестроении, аэрокосмической отрасли и даже в медицине.
«Редкоземельные элементы используются в создании сплавов или соединений с уникальными физико-химическими характеристиками (включая магнетизм, прочность, термостойкость) и пролонгированным сроком службы. Так, например, магнитострикционные сплавы с РЗЭ используются для создания оптики крупных телескопов-рефлекторов, — рассказал «АиФ–Мурманск» заместитель директора Геологического института КНЦ РАН по научной работе, кандидат геолого-минералогических наук Сергей Мудрук. — Главный продукт их применения — это постоянные особо мощные магниты широкого спектра применения, от микроэлектроники и носителей информации до электродвигателей, промышленных магнитных сепараторов и аппаратов МРТ. Даже микроволновые печи содержат такие магниты как источник СВЧ-излучения — магнетроны. Постоянные магниты из сплавов с РЗЭ используются для создания магнитных холодильников, которые позволяют производить охлаждение ниже 0,3 К и обладают целым рядом преимуществ перед традиционными парогазовыми холодильными системами».
Иттрий — это сверхпроводник, компонент вычислительных систем. Европий используется в плазмах.
«Они применяются в качестве компонентов полупроводниковых материалов, которые в микроэлектронных устройствах и интегральных схемах передают, усиливают и преобразовывают электрические сигналы. С помощью полупроводников в солнечных батареях производится поглощение фотонов света и генерирование тока, — пояснил Сергей Владимирович. — Полупроводниковые транзисторы представляют собой базовую основу электроники современного мира и характеризуются чрезвычайно широкой областью использования — от телевизионного пульта до механизмов управления и преобразования энергии. Свойства РЗЭ используются при производстве различных типов экранов — OLED, электронно-лучевых и плазменных».
От реактора до фианитов
Редкозёмы используют при производстве осветительных приборов высокой интенсивности со спектром, близким к солнечному.
Их также используют в ядерных реакторах для поглощения нейтронов.
«В атомных реакторах большой мощности для улучшения энергораспределения и технико-экономических параметров, включая безопасность, используются различные РЗЭ-содержащие компоненты, например регулирующие стержни, контролирующие процесс деления ядер атомов в ядерном реакторе», — рассказал Сергей Мудрук.
Кроме того, с помощью редкозёмов создают компоненты лазерных устройств в научной, медицинской, промышленной, военной и других сферах. По словам учёных, они улучшают свойства керамических изделий, которые используются, например, для создания топливных элементов, различных термозащитных покрытий, режущих инструментов и даже зубных протезов. С добавками редкоземельных элементов создают провода с нулевым сопротивлением на основе сверхпроводящей керамики. Кабели, использующие подобный эффект, могут значительно сократить потери энергии при её передаче.
«РЗЭ используются при производстве оптического волокна, работающего на сверхдальних расстояниях, — добавил Сергей Мудрук. — Применение РЗЭ в производстве катализаторов позволяет с их помощью преобразовывать нефть в бензин и создавать фильтры очистки выхлопных газов, в том числе автомобильных».
Оказывается, некоторые редкозёмы используют для создания средств защиты банкнот, например евро, и даже при производстве фианитов, которые мы все привыкли видеть в ювелирных украшениях.
