À PROPOS DES ÉLÉMENTS DE TERRES RARES

“Les terres rares sont la clé du maintien de notre industrie de haute technologie actuelle et cruciale pour le développement d’un avenir durable” – Simon Britt, ex-chef de la direction.

 ETR LÉGÈRES

57La

Le lanthane est un élément clé dans les batteries des véhicules hybrides, les ordinateurs et les appareils électroniques. Ses propriétés physiques et chimiques sont utilisées dans une variété d’autres produits. Le lanthane est utilisé pour le stockage de l’hydrogène des piles à combustible, les verres optiques spéciaux, les tubes électroniques, les applications d’éclairage de carbone , en tant qu’agents de dopage dans les lentilles de caméra et le télescope, et le polissage du verre et de pierres précieuses. Il dispose également d’importantes applications dans le craquage du pétrole, et comme alliage de nombreux métaux.
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58Ce

L’oxyde de cérium est largement utilisé pour polir les surfaces de verre . D’autres composés de cérium sont utilisées pour la fabrication de verre et les émaux à la fois comme ingrédients, ainsi que des agents de suppression de couleur . Le cérium est un composant dans les panneaux solaires , les LED, les convertisseurs catalytiques , les alliages de résistance thermique , éclairage de carbone de l’arc , fours autonettoyants , le raffinage de pétrole , agents de durcissement , et de la céramique dentaire.
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59Pr

Le praséodyme est le plus largement utilisé comme agent d’alliage avec le magnésium pour les applications métalliques à haute résistance dans les moteurs d’avion. Il est également utilisé dans les super aimants, les convertisseurs catalytiques, les lunettes de protection UV, les lampes à arc au carbone et les scintillateurs CAT scan. L’élément est en outre utilisé comme agent dopant dans les câbles à fibres optiques et dans plusieurs alliages métalliques.
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60Nd

Le néodyme est essentiel dans la production des super-aimants les plus puissants au monde, présents dans les voitures hybrides, les turbines éoliennes et hydrauliques, les moteurs industriels, les climatiseurs, les ascenseurs, les microphones, les haut-parleurs, les disques durs d’ordinateurs, les casques audio, etc. Lorsqu’il est combiné avec le terbium ou le dysprosium, un aimant au néodyme peut résister aux températures les plus élevées, permettant à l’élément d’être utilisé dans les voitures électriques. Le Néodyme a de nombreux usages supplémentaires. Il est utilisé dans les ampoules à incandescence, tubes cathodiques, comme filtre de verre et colorant, comme agent de dopage dans les lasers yttrium- aluminium-grenat, et pour réduire le reflet dans les miroirs des rétroviseurs.
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61Pm

Le Prométhium était le dernier des éléments de la famille des terres rares à découvrir. En 1902, le chimiste tchèque Bohuslav Brauner ( 1855-1935 ) a amélioré période de tableau de Mendeleïev en l’étendant à la baisse après lanthane . Il a prédit l’existence d’un élément entre néodyme et le samarium . Le Prométhium naturel est très rare et tous ses isotopes sont radioactifs. Le Prométhium a un nombre limité d’applications pour lesquelles il est typiquement synthétisé à partir de l’uranium.

62Sm

L’application commerciale principale du samarium est dans les aimants de samarium-cobalt qui ont l’aimantation permanente en second lieu seulement aux aimants de néodyme; cependant, les composés de samarium peuvent supporter des températures significativement plus élevées, supérieures à 700 ° C, sans perdre leurs propriétés magnétiques. L’isotope radioactif samarium-153 est le composant majeur du samarium ( 153 Sm) lexidronam (Quadramet) qui tue les cellules cancéreuses dans le traitement du cancer du poumon, du cancer de la prostate, du cancer du sein et de l’ostéosarcome. Les mesures des rapports isotopiques du samarium et du néodyme sont utilisées pour la datation géologique des roches et des météorites.
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ETR LOURDES

63Eu

L’europium est le plus réactif des éléments des terres rares. Il s’oxyde rapidement dans l’air: l’oxydation en masse d’un échantillon de la taille d’un centimètre se produit en quelques jours. Il ressemble au calcium dans sa réaction avec l’eau.
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64Gd

Lorsqu’il est ajouté au fer, au chrome ou à des alliages apparentés, le gadolinium améliore grandement l’ouvrabilité et augmente la résistance à l’oxydation à haute température. Il est également utilisé dans les applications de micro-ondes, les CD, les dispositifs de mémoire d’ordinateur, l’amélioration de l’image IRM, la radiographie neutronique, et pour la fabrication de phosphores dans les tubes TV. Une dernière utilisation de Gadolinium vient dans les réacteurs nucléaires comme un mécanisme d’arrêt d’urgence.
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65Tb

Le Terbium est utilisé dans les tubes de télévision couleur et les lampes fluorescentes comme un phosphore vert. En combinaison avec les luminophores bleu et rouge d’Europium, les trois créent un éclairage fluorescent trichromatique, beaucoup plus lumineux que l’éclairage fluorescent conventionnel. Une autre application verte pour le Terbium peut être trouvée en combinaison avec le néodyme pour la production des super aimants les plus résistants à la chaleur. L’élément est également utilisé dans les alliages, les stabilisateurs cristallins dans les piles à combustible fonctionnant à des températures élevées, les lasers spéciaux, et pour doper le fluorure de calcium, le borate de sodium et le molybdate de strontium. Le terbium est un composant du Terfenol-D, un matériau utilisé dans les transducteurs, les injecteurs de carburant liquide de haute précision et dans une nouvelle forme d’équipement audio qui a le potentiel de révolutionner l’industrie des haut-parleurs.
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66Dy

La section d’absorption des neutrons thermiques du dysprosium et son point de fusion élevé lui permettent d’être utilisé dans des applications de contrôle nucléaire. L’élément peut être ajouté aux aimants néodyme-fer-bore pour augmenter la résistance et la résistance à la corrosion des applications comme les moteurs d’entraînement pour les véhicules électriques hybrides. Comme le terbium, le dysprosium est un composant du terfenol-D; un matériau très prometteur pour les futures applications technologiques. Il est également utilisé dans les CD, les tests de réaction chimique, les matériaux laser et les dosimètres.
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67Ho

Le Holmium a l’un des moments magnétiques les plus connus. L’élément est indispensable dans la création des champs magnétiques générés artificiellement les plus forts. Le Holmium est également utilisé dans les tiges de contrôle nucléaire, les lasers à l’état solide dans les équipements médicaux et dentaires micro-ondes sans danger pour les yeux, et comme un verre jaune et rouge, et le colorant de zircone cubique.
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68Er

L’erbium est utilisé dans les barres de contrôle absorbant les neutrons, créant des lasers pour le découpage et le soudage, et comme agent de dopage pour les fibres optiques. En tant qu’additif d’alliage, l’Erbium diminue la dureté et améliore l’ouvrabilité de nombreux métaux. Sous forme d’oxyde, l’élément est utilisé comme colorant rose dans les émaux de verre et d’émail de porcelaine, et il est souvent utilisé dans les filtres photographiques.
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69Tm

Le Thulium est le 2ème plus rare des ETR, seulement aprés le Promethium, qui ne se trouve presque pas naturellement dans la croûte terrestre. En raison de sa rareté et de son prix élevé, il existe peu d’applications au Thulium largement utilisées. Ses utilisations actuelles sont principalement l’expérimentation scientifique, et dans les appareils de radiographie portables utilisés pour les zones où l’énergie électrique n’est pas disponible.
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70Yb

L’ytterbium est utilisé dans les cellules solaires, les verres optiques, les cristaux et les céramiques. Il peut être utilisé comme un matériau de dopage pour les lasers à solide à haute puissance et comme un alliage qui aide à renforcer l’acier inoxydable. Comme le thulium, l’ytterbium est utilisé dans les appareils à rayons X portables où l’électricité n’est pas disponible.
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71Lu

Le lutétium est principalement utilisé comme catalyseur dans les procédés de raffinage du pétrole, d’hydrogénation et de polymérisation, et dans les LED organiques. Le lutétium est actuellement étudié en tant qu’agent pour d’éventuels traitements contre le cancer. Il est également utilisé dans les luminophores à rayons X et les dispositifs de mémoire d’ordinateur.
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21Sc

Scandium est principalement utilisé avec de l’aluminium pour former des alliages légers scandium-aluminium à haute résistance. Scandium est utilisé dans l’industrie aérospatiale pour les cadres et les sports tels que le vélo, le baseball, le golf, etc … Scandium est utilisé dans les lampes à décharge à haute intensité (HID) pour la télévision, laser et dentisterie. .
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39Y

L’yttrium a un large éventail d’utilisations, l’un des plus importants étant la production de luminophores pour des lampes fluorescentes et des LED économes en énergie. Les composés d’yttrium sont utilisés comme réseaux hôtes pour le dopage avec différents cations de lanthanides pour produire la couleur rouge et la couleur verte avec respectivement Eu3 + et Tb3 +. L’yttrium est utilisé dans la production d’une grande variété de grenats synthétiques qui sont utilisés comme filtres à micro-ondes, pierres précieuses, lasers à haute puissance utilisés pour la coupe de précision, le soudage, la gravure, le forage et le ciblage. L’yttrium est utilisé pour fournir une résistance à la corrosion à haute température dans les outils de coupe. D’autres utilisations comprennent des électrolytes solides, des électrodes sur des bougies hautes performances, des catalyseurs, des alliages d’aluminium et de magnésium, un désoxydant des métaux non ferreux, un stabilisateur de zircone dans les bijoux et un remplacement du thorium dans les manchons de propane. Il a un point de fusion élevé, il confère une résistance aux chocs et des caractéristiques de faible dilatation thermique, ce qui le rend applicable aux formules en céramique et en verre, y compris les lentilles de caméra. Dans les applications médicales, il est utilisé pour le traitement du cancer et des articulations enflammées et comme outils chirurgicaux de haute précision.
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