小寶:牛老師,上次您告訴我月球有豐富的氦-3,是未來的能源,但是要真正把它用作能源還有很長的路要走。那么,說得近一點,我們還能從月球上得到什么呢?
牛老師:月球上有豐富的礦藏,其中之一是稀土。
小寶:什么是稀土?
牛老師:稀土是元素周期表里17種元素的總稱,它們是周期系第3副族的鈧、釔、鑭和除鑭外的鑭系另外14種元素——鈰、鐠、釹、钷、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥。
小寶:稀土是這么多元素的總稱啊!它們有什么用處呢?
牛老師:17種稀土元素既有共性又有個性,像同胞兄弟姐妹一樣,各有各的本領,用處自然是不盡相同。最引人注目的用處之一是制造永磁材料。永磁材料是磁性永遠不會減退的磁鐵,用途廣泛。你身邊也許就有用了永磁材料的電子產品,例如耳機。微型電機是目前永磁材料的最大用武之地。在現代社會里,到處有使用稀土永磁材料的電機在運轉。小到手表、照相機、錄音機、CD機、VCD機、計算機硬盤、光盤驅動器,大到電動自行車、汽車、發電機、醫療儀器、艦船、飛機、火箭、導彈、人造衛星、航天器等,無所不在。據統計,全球每年要生產幾億臺微型電機。一般的汽車上有8~18臺微型電機,高級轎車多達40~50臺。正是由于廣泛應用了稀土永磁材料,眾多電子產品的尺寸進一步縮小,性能大幅度改善。眼下用于微型電機的永磁材料主要有兩種,一種是鈷和稀土元素釤的合金,另一種是鐵和稀土元素釹的復合硼化物。我國是稀土永磁材料的主要生產國,且發展迅猛。例如,2000年全球黏結釹鐵硼產量為3150t,中國為620t,2005年中國黏結釹鐵硼產量達到2100t,占全球產量的47%。2006年我國生產稀土永磁電機3700余萬臺,其中大中型節能電機5萬臺。
小寶:為什么我國會成為生產稀土永磁材料的最重要國家?
牛老師:因為當今全世界的稀土主要是我國生產的。我國內蒙古白云鄂博有全球最大的稀土礦,稀土礦工業儲量約3600萬噸,占全世界的36%,占全國的90%以上。鄧小平1992年南巡時曾說:“中東有石油,中國有稀土。”
小寶:白云鄂博怎么會有這樣巨大的稀土礦?是不是曾經有過一個稀土隕星掉到白云鄂博了?
牛老師:呵呵,你真會想象啊!說起來,你的想象還真有人假設過,該假設認為地球上有的礦藏是隕星掉到地球上形成的。然而,科學論證否定了這種假設。我國地質學家對白云鄂博稀土礦的成因有專著。你若有興趣,可以在網上找到,是1997年過世的郭承基院士寫的,他曾經教過我礦物學。
小寶:那么,月球上有多少稀土?又是怎么形成的?牛老師:科學家分析了從月球上采來的近400kg月巖以及對月球表面的遙感測定,發現月球巖石里儲藏的稀土遠遠超過地球上的儲量。有一種月球稀土礦物叫做KREEP,得名于其主要成分是鉀(K)、稀土(REE)和磷(P)。你不妨用KREEP這個詞在互聯網上查查,月球上有多少稀土,是怎么形成的,下次我們再來討論稀土的其他重要應用。
責任編輯 侯秀姣