没有稀土，世界会怎样？

本月13日，美国联合欧盟和日本向世界贸易组织提起的针对中国限制稀土出口的贸易诉讼已到60天时限，依据规则，美欧日有可能要求WTO成立工作小组进行调查。

2012年2月2日，江苏南通港口集团江海分公司正在装运出口稀土矿石。东方IC/图

中国 48.3%
美国 11.4%
澳大利亚 5%
印度 1%
其他 12%

西方国家为何在稀土问题上如此较劲儿？日前，由中国科协举办的“科学家与媒体面对面”活动上，权威专家围绕“稀土与我们的日常生活”主题进行了讲演交流。许多读者可能还没有注意到，稀土与我们的现代生活已经有了如此紧密的联系，以至于如果没有了它们，许多身边司空见惯的事物根本就不可能出现。

稀土，如果只是望文生义地理解，大约是一种十分稀少的土壤。其实，这个名词来自于当年发现它们时的误解，而实际上，稀土并不稀少，当然也不是什么土壤，它是17种某些性能相近的金属元素的统称。1787年，发现了稀土的第一个元素，直到1945年，才发现了稀土的最后一个元素，加起来有将近两百年的历史。

2009年9月28日美国《华尔街日报》称，如果没有稀土，“我们将不再有电视屏幕、电脑硬盘、光纤电缆、数码相机和大多数医疗成像设备。”“没有稀土，你还得告别航天发射和卫星，全球的炼油系统也会停转。”

特殊电子结构让稀土具有奇妙特性

稀土实际上是17个元素的总称，是元素周期表57-71号的15个镧系元素，再加上和它性质相近的21号钪和39号钇元素的总称。

稀土分类的方法多种多样，目前比较通行的分类方法就是分为轻稀土和中重稀土。

稀土的电子层结构跟别的元素不太一样，有个4f电子层，外面的电子数是一样的，它们的性质非常接近。稀土元素由于特殊的原子核外电子结构，而体现出其他诸多元素所不具备的光、电、磁、热等特性，将其加入到传统材料中之后，可赋予这些材料新的特性和性能，并可应用于许多高新技术领域。

中国稀土学会副秘书长张安文说，稀土发现以前，人类也能生活，但发现和运用了稀土以后，我们的生活更精彩。可以说，现代高新技术很多都离不开稀土。

稀土的应用是十分广泛的。主要可以分为发光材料、永磁材料、贮氢材料等几个领域。

没有稀土就没有彩色电视机

中国稀土学会发光专业委员会副主任委员庄卫东说，发光是早期最重要的稀土应用方向，现在也依然非常重要。它的特点是使用重稀土，主要起到激活剂的作用。

发光领域最主要的应用分两大方面，第一就是显示。现在家家户户基本上离不开彩电，但很少有人知道，电视原来只能看到黑白电视，只有有了稀土发光材料，才能出现彩色电视。

说到显示，计算机、手机、照相机……哪一样也离不开显示器，而它们都要用到稀土发光材料。

发光领域应用的另一方面是照明。原来没有稀土之前也可以照明，爱迪生发明的灯泡是不用稀土的，后来的日光灯也可以不含稀土。但是有了稀土以后，制作出来的节能灯光效提高，显色效果也变好，各种各样的装饰效果也都可以出来，让照明进入了一个新的时代。下一代运用稀土的光源是LED灯，因为它比较贵，老百姓现在还很少用，实际上它的光效比节能灯更好，一些公共应用的领域目前正在逐渐展开使用。

还有稀土的长余辉发光材料，在地铁里可以看到，没电的时候也可以发光，可以指引逃生。

在这些发光材料中，稀土的用量虽然不多，却不可缺少，就好比“维生素”一样不可或缺。

每个人身上都可能有四五块稀土

钢铁研究总院教授、博导朱明刚说，如果在发光材料中稀土相当于“维生素”，那么对于稀土永磁等功能材料来说，已经是“骨架”的概念了，它的用量占到总用量的30%左右。

稀土永磁材料最大的应用在电机上。稀土永磁电机的好处就是体积小而且效率高。比如过去我们用铁氧体的电机在电梯上，不但体积大，而且一年需要维修好多次。稀土永磁电机安全可靠性比较好，可以大大减少维修工作量以及由此带来的麻烦。

现在到医院检查普遍用到核磁共振，这里面使用的就是稀土永磁材料，大概每一台用2吨至5吨。相比之下，如果使用铁氧体就需要20吨。我们现在用的高效、节能变频空调，也需要用到稀土永磁材料。

现代高技术产品中很多都需要用到稀土材料，比如电脑硬盘驱动器里的驱动电机需要稀土永磁材料，手机、数码相机要用到稀土永磁材料，耳机要用到稀土高频材料，甚至眼镜中也会用到稀土材料。可以说，我们每个人身上都可能有四五块稀土。

电动汽车发展对稀土有极大需求

朱明刚说，稀土另一个重要的用途就是作为稀土贮氢材料。我们现在所有的五号、七号充电电池，大部分是镍氢电池，这种材料是上世纪六十年代飞利浦公司发现的，具有优异的贮氢性能。

稀土作为贮氢材料，电动汽车将是最大的一个应用市场，电动汽车最需要解决的是两个问题，一个是驱动电机，需要用到永磁材料，再有就是电池的问题。过去的电池，放六个月电量就衰减70%，放到两年就衰减没了。现在研究的下一代电池，自放电率非常少，到了三年的时候，还有75%，一节放电率低的镍氢电池可以充电使用一千到两千次。

导弹制导系统离不开稀土材料

有人把稀土金属称为“战争金属”，几乎所有高科技武器都有稀土的身影。稀土永磁材料主要用于制造惯性导航系统的各类陀螺仪、加速度计、力矩电机等核心惯性测量元件，这些测量元件主要用于测量飞机、舰船、导弹等物体的运动参数，计算出实际运动的轨迹，使打击精度更高。现在几乎所有的导弹上都使用这种惯性导航系统。

在伊拉克战争中，为什么美国的M1坦克总是能够先发现敌情并进行准确打击？因为该坦克装备了稀土材料的激光测距机，这种测距机在晴朗的白天观瞄距离可以达到4000米，而普通T-72坦克的激光测距机在相同的条件下测距不超过2000米。

我国的潜艇，过去噪声比较大，一出去就被别人发现了。现在改用永磁电机推进的核潜艇，静音效果是非常好的。

其实，除了我们上面列举的这些，稀土应用的广泛简直可以出乎你的意料。比如，现代纺织品用稀土去染色，色彩非常鲜艳，在不同的阳光下有不同的颜色。稀土用到化妆品防晒霜上可以把紫外线转为红外线，减少紫外线对皮肤的灼伤，还有增白的效果。可以说，在现代世界中，稀土已经渗透到我们生活的各个方面。

延伸阅读

高科技领域中供应最紧张

中、重稀土号称“战略元素”

正如前面所说，稀土并不稀，它在地壳中的含量，甚至比我们常见的铜都要多，是金的三万倍。

尽管稀土并不稀少，但它分布极其分散，具有工业开采价值的矿床很少，因此，稀土仍然是非常稀缺的资源。

人们常说的一句话是：“中东有石油，中国有稀土”。的确，中国是世界上稀土资源最丰富的国家。但事实上，世界其他地方的稀土资源也并不少。

据2011年美国公布的数据，全球稀土资源的相对比例是：中国占了48.3%，俄罗斯占到16.7%，美国占到11.4%，印度、澳大利亚等世界很多国家都有分布。张安文认为，由于我国公布了很多贮量，而世界上很多国家并没有公布，因此上面的数据很可能把中国占有的比例估计得过高了。

我国的稀土资源主要集中在内蒙古的包头和以江西赣州为代表的南方七省。其中北方主要是轻稀土，而南方资源中以中、重稀土更为突出。

目前，在高科技领域中供应最紧张的是中、重稀土，也就是大家经常提到的铕、铽和镝等元素。而我国的稀土资源中，这些稀缺元素有很好的配分，这也正是国外格外重视中国的稀土资源，把中、重稀土当成战略资源、战略元素来对待的原因。