רשימה של 17 שימושים באדמה נדירה (עם תמונות)

Aמטאפורה נפוצה היא שאם הנפט הוא הדם של התעשייה, אז אדמה נדירה היא הוויטמין של התעשייה.

אדמה נדירה היא קיצור של קבוצת מתכות. אלמנטים נדירים של כדור הארץ,REE) התגלו בזה אחר זה מאז סוף המאה ה-18. ישנם 17 סוגים של REE, כולל 15 לנתאנידים בטבלה המחזורית של היסודות הכימיים-לנתאנום (La), cerium (Ce), פרסאודימיום (Pr), ניאודימיום (Nd), פרומתיום (Pm), וכן הלאה. נעשה שימוש נרחב בתחומים רבים כגון אלקטרוניקה, פטרוכימיה ומטלורגיה. כמעט כל 3-5 שנים, מדענים יכולים לגלות שימושים חדשים באדמה נדירה, ואי אפשר להפריד בין אחת מכל שש המצאות לבין אדמה נדירה.

סין עשירה במינרלים נדירים של אדמה, המדורגת במקום הראשון בשלושה עולמות: הראשון במאגרי משאבים, המהווה כ-23%; התפוקה היא הראשונה, המהווה 80% עד 90% מהסחורות הנדירות בעולם; נפח המכירות הוא הראשון, עם 60% עד 70% ממוצרי אדמה נדירים מיוצאים לחו"ל. יחד עם זאת, סין היא המדינה היחידה שיכולה לספק את כל 17 סוגי מתכות אדמה נדירות, במיוחד אדמה נדירה בינונית וכבדה עם שימוש צבאי יוצא דופן. חלקה של סין מעורר קנאה.

Rכדור הארץ הוא משאב אסטרטגי רב ערך, המכונה "מונוסודיום גלוטמט תעשייתי" ו"אם החומרים החדשים", והוא נמצא בשימוש נרחב במדע וטכנולוגיה מתקדמים ובתעשייה צבאית. על פי משרד התעשייה וטכנולוגיית המידע, חומרים פונקציונליים כגון מגנט קבוע של אדמה נדירה, זוהר, אגירת מימן וקטליזה הפכו לחומרי גלם הכרחיים עבור תעשיות היי-טק כגון ייצור ציוד מתקדם, אנרגיה חדשה ותעשיות מתפתחות. בשימוש נרחב באלקטרוניקה, תעשייה פטרוכימית, מתכות, מכונות, אנרגיה חדשה, תעשייה קלה, הגנת הסביבה, חקלאות וכן הלאה. .

כבר ב-1983 הציגה יפן מערכת רזרבה אסטרטגית למינרלים נדירים, ו-83% מהאדמה הנדירה המקומית שלה הגיעו מסין.

תסתכל שוב על ארצות הברית, עתודות כדור הארץ הנדירות שלה הן שניות רק לסין, אבל כדורי האדמה הנדירים שלה הם כולם כדורי אדמה נדירים קלים, המחולקים לכדורי אדמה נדירים כבדים וכדורי אדמה נדירים קלים. כדורי אדמה נדירים כבדים הם יקרים מאוד, וכדורי אדמה נדירים קלים אינם כלכליים לכרייה, אשר הפכו לאדמה נדירים מזויפים על ידי אנשים בתעשייה. 80% מהיבוא של אדמה נדירה בארה"ב מגיע מסין.

החבר דנג שיאופינג אמר פעם: "יש נפט במזרח התיכון וכדורי אדמה נדירים בסין". המשמעות של דבריו ברורה מאליה. אדמה נדירה היא לא רק "MSG" ההכרחי עבור 1/5 מוצרי היי-טק בעולם, אלא גם קלף מיקוח רב עוצמה עבור סין בשולחן המשא ומתן העולמי בעתיד. להגן על משאבי אדמה נדירים ולנצל אותם באופן מדעי, זו הפכה לאסטרטגיה לאומית שנדרשת על ידי אנשים רבים עם אידיאלים גבוהים בשנים האחרונות כדי למנוע משאבי אדמה נדירים יקרים להימכר ולייצא באופן עיוור למדינות המערב. בשנת 1992, דנג שיאופינג הצהיר בבירור על מעמדה של סין כמדינה נדירה גדולה.

רשימת שימושים של 17 כדורי אדמה נדירים

1 לנתנום משמש בחומרי סגסוגת וסרטים חקלאיים

סריום נמצא בשימוש נרחב בזכוכית לרכב

3 פרסאודימיום נמצא בשימוש נרחב בפיגמנטים קרמיים

ניאודימיום נמצא בשימוש נרחב בחומרי תעופה וחלל

5 מצלתיים מספקות אנרגיית עזר ללוויינים

יישום של 6 Samarium בכור אנרגיה אטומית

7 עדשות לייצור אירופיום וצגי גביש נוזלי

גדוליניום 8 להדמיית תהודה מגנטית רפואית

9 טרביום משמש בווסת כנף מטוסים

10 ארביום משמש במד טווח לייזר בענייני צבא

11 dysprosium משמש כמקור תאורה לסרט והדפסה

12 הולמיום משמש לייצור התקני תקשורת אופטיים

13 thulium משמש לאבחון קליני וטיפול בגידולים

תוסף איטרביום 14 לרכיב זיכרון מחשב

יישום של 15 לוטטיום בטכנולוגיית סוללות אנרגיה

16 איטריום מייצר חוטים ורכיבי כוח מטוסים

סקנדיום משמש לעתים קרובות לייצור סגסוגות

הפרטים הם כדלקמן:

1

לנתנום (לוס אנג'לס)

במלחמת המפרץ, מכשיר ראיית הלילה עם אלמנט אדמה נדיר לנתנום הפך למקור המכריע של טנקים אמריקאים. התמונה לעיל מציגה אבקת לנתנום כלוריד（מפת נתונים)

לנתנום נמצא בשימוש נרחב בחומרים פיזואלקטריים, חומרים אלקטרו-תרמיים, חומרים תרמו-אלקטריים, חומרים מגנטוריסטיבים, חומרים זוהרים (אבקה כחולה), חומרים לאחסון מימן, זכוכית אופטית, חומרי לייזר, חומרי סגסוגת שונים וכו'. לנתנום משמש גם בזרזים להכנת מוצרים כימיים אורגניים רבים, מדענים כינו את לנתנום "על סידן" בשל השפעתו על יבולים.

2

סריום (CE)

סריום יכול לשמש כזרז, אלקטרודת קשת וזכוכית מיוחדת. סגסוגת צריום עמידה לחום גבוה וניתן להשתמש בה לייצור חלקי הנעה סילון（מפת נתונים)

(1) סריום, כתוסף זכוכית, יכול לספוג קרניים אולטרה סגולות ואינפרא אדום, והיה בשימוש נרחב בזכוכית לרכב. זה יכול לא רק למנוע קרניים אולטרה סגולות, אלא גם להפחית את הטמפרטורה בתוך המכונית, כדי לחסוך בחשמל לאוויר מיזוג. מאז 1997, נוספה ceria לכל זכוכית הרכב ביפן. בשנת 1996, לפחות 2000 טון של ceria שימשו בזכוכית לרכב, ויותר מ-1000 טון בארצות הברית.

(2) נכון לעכשיו, נעשה שימוש בצריום בזרז לטיהור פליטת מכוניות, אשר יכול למנוע ביעילות כמות גדולה של גז פליטה של ​​מכוניות להיפלט לאוויר. צריכת סריום בארצות הברית מהווה שליש מסך הצריכה של אדמה נדירה.

(3) ניתן להשתמש בסריום גופרתי בפיגמנטים במקום עופרת, קדמיום ומתכות אחרות המזיקות לסביבה ולבני אדם. ניתן להשתמש בו לצביעת תעשיות פלסטיק, ציפויים, דיו ונייר. נכון לעכשיו, החברה המובילה היא Rhone Planck הצרפתית.

(4) CE: מערכת לייזר LiSAF היא לייזר מוצק שפותח על ידי ארצות הברית. זה יכול לשמש כדי לזהות נשק ביולוגי ורפואה על ידי ניטור ריכוז טריפטופן. Cerium נמצא בשימוש נרחב בתחומים רבים. כמעט כל יישומי אדמה נדירים מכילים סריום. כגון אבקת ליטוש, חומרי אחסון מימן, חומרים תרמו-אלקטריים, אלקטרודות צריום טונגסטן, קבלים קרמיים, קרמיקה פיזואלקטרית, חומרי שיוף של סיליקון צריום, חומרי גלם לתאי דלק, זרזי בנזין, כמה חומרים מגנטיים קבועים, סגסוגות שונות פלדות ומתכות לא ברזליות.

3

פרזודימיום (PR)

סגסוגת ניאודימיום פרסאודימיום

(1) Praseodymium נמצא בשימוש נרחב בבניית קרמיקה וקרמיקה לשימוש יומיומי. ניתן לערבב אותו עם זיגוג קרמי כדי ליצור זיגוג צבעוני, ויכול לשמש גם כפיגמנט תת-זיגוג. הפיגמנט צהוב בהיר עם צבע טהור ואלגנטי.

(2) הוא משמש לייצור מגנטים קבועים. תוך שימוש במתכת פרסאודימיום וניאודימיום זולה במקום מתכת ניאודימיום טהורה לייצור חומר מגנט קבוע, התנגדות החמצן והתכונות המכניות שלו השתפרו ללא ספק, וניתן לעבד אותו למגנטים בצורות שונות. נמצא בשימוש נרחב במכשירים אלקטרוניים ומנועים שונים.

(3) משמש בפיצוח קטליטי של נפט. ניתן לשפר את הפעילות, הסלקטיביות והיציבות של הזרז על ידי הוספת הפראזודימיום והניאודימיום המועשר לתוך מסננת מולקולרית זאוליט Y להכנת זרז פיצוח נפט. סין החלה להכניס לשימוש תעשייתי בשנות ה-70, והצריכה עולה.

(4) Praseodymium יכול לשמש גם עבור ליטוש שוחק. בנוסף, Praseodymium נמצא בשימוש נרחב בתחום סיבים אופטיים.

4

ניאודימיום (nd)

מדוע ניתן למצוא את מיכל M1 ראשון? הטנק מצויד במד טווח לייזר Nd: YAG, שיכול להגיע לטווח של כמעט 4000 מטר באור יום בהיר（מפת נתונים)

עם לידתו של הפראזודימיום, נאודיום נוצר. הגעתו של הנאודימיום הפעילה את שדה האדמה הנדירה, מילאה תפקיד חשוב בתחום האדמה הנדירה והשפיעה על שוק האדמה הנדירה.

הנאודימיום הפך לנקודה חמה בשוק במשך שנים רבות בגלל מיקומו הייחודי בתחום כדורי הארץ הנדירים. המשתמש הגדול ביותר של מתכת ניאודימיום הוא חומר מגנט קבוע NdFeB. הופעת המגנטים הקבועים של NdFeB הזריקה חיוניות חדשה לתחום ההייטק הנדירים. מגנט NdFeB נקרא "מלך המגנטים הקבועים" בגלל מוצר האנרגיה המגנטית הגבוהה שלו. הוא נמצא בשימוש נרחב באלקטרוניקה, מכונות ותעשיות אחרות בשל הביצועים המצוינים שלו. הפיתוח המוצלח של Alpha Magnetic Spectrometer מצביע על כך שהתכונות המגנטיות של מגנטי NdFeB בסין נכנסו לרמה ברמה עולמית. ניאודימיום משמש גם בחומרים לא ברזליים. הוספת 1.5-2.5% ניאודימיום לתוך מגנזיום או סגסוגת אלומיניום יכולה לשפר את ביצועי הטמפרטורה הגבוהה, אטימות האוויר ועמידות הקורוזיה של הסגסוגת. בשימוש נרחב כחומרי תעופה וחלל. בנוסף, נופך אלומיניום איטריום מסומם בניאודימיום מייצר קרן לייזר עם גלים קצרים, הנמצאת בשימוש נרחב בריתוך וחיתוך חומרים דקים בעובי מתחת ל-10 מ"מ בתעשייה. בטיפול רפואי, Nd: YAG לייזר משמש להסרת ניתוח או חיטוי פצעים במקום אזמל. ניאודימיום משמש גם לצביעת זכוכית וחומרים קרמיים וכתוסף למוצרי גומי.

5

טרוליום (Pm)

תוליום הוא יסוד רדיואקטיבי מלאכותי המיוצר על ידי כורים גרעיניים (מפת נתונים)

(1) יכול לשמש כמקור חום. לספק אנרגיית עזר לזיהוי ואקום וללוויין מלאכותי.

(2) Pm147 פולט קרני β באנרגיה נמוכה, שניתן להשתמש בהן לייצור סוללות מצלתיים. כספק כוח של מכשירי הנחיית טילים ושעונים. סוללה מסוג זה היא קטנה בגודלה וניתן להשתמש בה ברציפות במשך מספר שנים. בנוסף, פרומתיום משמש גם במכשירי רנטגן ניידים, הכנת זרחן, מדידת עובי ומנורת משואה.

6

Samarium (Sm)

סמריום מתכת (מפת נתונים)

Sm הוא צהוב בהיר, והוא חומר הגלם של מגנט קבוע Sm-Co, ומגנט Sm-Co הוא מגנט האדמה הנדיר המוקדם ביותר בשימוש בתעשייה. ישנם שני סוגים של מגנטים קבועים: מערכת SmCo5 ומערכת Sm2Co17. בתחילת שנות ה-70 הומצאה מערכת SmCo5, ומערכת Sm2Co17 הומצאה בתקופה מאוחרת יותר. כעת ניתנת עדיפות לדרישתם של האחרונים. הטוהר של תחמוצת הסמריום המשמשת במגנט קובלט סמריום לא צריך להיות גבוה מדי. בהתחשב בעלות, בעיקר שימוש בכ-95% מהמוצרים. בנוסף, תחמוצת סמריום משמשת גם בקבלים וזרזים קרמיים. בנוסף, לסמריום תכונות גרעיניות, היכולות לשמש כחומרי מבנה, חומרי מיגון וחומרי בקרה לכורי אנרגיה אטומית, כך שניתן יהיה להשתמש בבטחה באנרגיה עצומה שנוצרת מביקוע גרעיני.

7

אירופה (האיחוד האירופי)

אבקת תחמוצת אירופיום (מפת נתונים)

תחמוצת אירופיום משמשת בעיקר עבור זרחנים (מפת נתונים)

בשנת 1901, יוג'ין-אנטול דמרקיי גילה יסוד חדש מ"סמריום", בשם אירופיום. זה כנראה נקרא על שם המילה אירופה. תחמוצת אירופיום משמשת בעיקר לאבקה ניאון. Eu3+ משמש כמפעיל של זרחן אדום, ו- Eu2+ משמש כזרחן כחול. כעת Y2O2S:Eu3+ הוא הזרחן הטוב ביותר ביעילות האור, ביציבות הציפוי ובעלות המיחזור. בנוסף, הוא נמצא בשימוש נרחב בגלל שיפור הטכנולוגיות כגון שיפור יעילות האור והניגודיות. תחמוצת אירופיום שימשה בשנים האחרונות גם כזרחן פליטה מעורר עבור מערכת אבחון רפואית חדשה של קרני רנטגן. תחמוצת אירופיום יכולה לשמש גם לייצור עדשות צבעוניות ומסננים אופטיים, עבור התקני אחסון בועות מגנטיות, זה יכול גם להראות את כישרונותיו בחומרי הבקרה, חומרי המיגון וחומרי המבנה של כורים אטומיים.

8

גדוליניום (אלוקים)

גדוליניום והאיזוטופים שלו הם בולמי הנייטרונים היעילים ביותר ויכולים לשמש כמעכבים של כורים גרעיניים. (מפת נתונים)

(1) הקומפלקס הפראמגנטי המסיס במים שלו יכול לשפר את אות הדמיית ה-NMR של גוף האדם בטיפול רפואי.

(2) תחמוצת הגופרית שלו יכולה לשמש כרשת מטריצה ​​של צינור אוסצילוסקופ ומסך רנטגן עם בהירות מיוחדת.

(3) גדוליניום ב-Gdolinium Gallium Granat הוא מצע יחיד אידיאלי לזיכרון בועות.

(4) ניתן להשתמש בו כמדיום קירור מגנטי מוצק ללא הגבלת מחזור קמוט.

(5) הוא משמש כמעכב לשליטה ברמת תגובת השרשרת של תחנות כוח גרעיניות כדי להבטיח את בטיחותן של תגובות גרעיניות.

(6) הוא משמש כתוסף של מגנט קובלט סמריום כדי להבטיח שהביצועים לא ישתנו עם הטמפרטורה.

9

טרביום (Tb)

אבקת תחמוצת טרביום (מפת נתונים)

היישום של טרביום עוסק בעיקר בתחום ההייטק, שהוא פרויקט חדשני עם עתיר טכנולוגיה וידע, וכן פרויקט בעל יתרונות כלכליים יוצאי דופן, עם סיכויי פיתוח אטרקטיביים.

(1) זרחנים משמשים כמפעילים של אבקה ירוקה בזרחנים תלת-צבעוניים, כגון מטריצת פוספט המופעלת בטרביום, מטריצת סיליקט המופעלת בטרביום ומטריצת צריום-מגנזיום אלומינאט המופעלת בטרביום, שכולן פולטות אור ירוק במצב הנרגש.

(2) חומרי אחסון מגנטו-אופטיים. בשנים האחרונות, חומרים מגנטו-אופטיים של טרביום הגיעו לקנה מידה של ייצור המוני. דיסקים מגנטו-אופטיים העשויים מסרטים אמורפיים Tb-Fe משמשים כרכיבי אחסון במחשב, וקיבולת האחסון גדלה פי 10~15.

(3) זכוכית מגנטו-אופטית, המכילה טרביום זכוכית סיבובית Faraday היא חומר המפתח לייצור מסובבים, מבודדים ומבטלים הנמצאים בשימוש נרחב בטכנולוגיית לייזר. במיוחד, הפיתוח של TerFenol פתח יישום חדש של Terfenol, שהוא חומר חדש שהתגלה בשנות ה-70. מחצית מסגסוגת זו מורכבת מטרביום ודיספרוסיום, לפעמים עם הולמיום והשאר היא ברזל. הסגסוגת פותחה לראשונה על ידי מעבדת איימס באיווה, ארה"ב. כאשר טרפנול ממוקם בשדה מגנטי, הגודל שלו משתנה יותר מזה של חומרים מגנטיים רגילים, מה שיכול לאפשר כמה תנועות מכניות מדויקות. ברזל טרביום דיספרוזיום משמש בעיקר בסונאר בהתחלה, והיה בשימוש נרחב בתחומים רבים כיום. החל ממערכת הזרקת דלק, בקרת שסתומי נוזל, מיקום מיקרו, ועד מפעילים מכניים, מנגנונים ורגולטורים כנפיים עבור טלסקופי חלל של מטוסים.

10

Dy (Dy)

דיספרוזיום מתכת (מפת נתונים)

(1) כתוסף של מגנטים קבועים NdFeB, הוספת כ-2~3% דיספרוזיום למגנט זה יכולה לשפר את כוח הכפייה שלו. בעבר, הביקוש לדיספרוזיום לא היה גדול, אך עם הביקוש הגובר למגנטים של NdFeB, הוא הפך לאלמנט תוסף הכרחי, והציון חייב להיות כ-95~99.9%, וגם הביקוש גדל במהירות.

(2) דיספרוזיום משמש כמפעיל של זרחן. דיספרוזיום טריוולנטי הוא יון מפעיל מבטיח של חומרים זוהרים משולשים עם מרכז זוהר יחיד. הוא מורכב בעיקר משתי פסי פליטה, האחת היא פליטת אור צהוב, והשנייה היא פליטת אור כחול. החומרים הזוהרים המסוימים בדיספרוזיום יכולים לשמש כזרחני תלת-קולור.

(3) דיספרוזיום הוא חומר גלם מתכת הכרחי להכנת סגסוגת טרפנול בסגסוגת מגנטוסטריקטית, שיכולה לממש כמה פעילויות מדויקות של תנועה מכנית. (4) מתכת דיספרוזיום יכולה לשמש כחומר אחסון מגנטו-אופטי עם מהירות הקלטה גבוהה ורגישות קריאה.

(5) בשימוש בהכנת מנורות דיספרוזיום, חומר העבודה המשמש במנורות דיספרוזיום הוא יודיד דיספרוזיום, שיש לו את היתרונות של בהירות גבוהה, צבע טוב, טמפרטורת צבע גבוהה, גודל קטן, קשת יציבה וכן הלאה, ונעשה בו שימוש. כמקור תאורה לסרט והדפסה.

(6) Dysprosium משמש למדידת ספקטרום אנרגית נויטרונים או כבולם נויטרונים בתעשיית האנרגיה האטומית בגלל שטח החתך הגדול שלו לכידת נויטרונים.

(7) Dy3Al5O12 יכול לשמש גם כחומר עבודה מגנטי לקירור מגנטי. עם התפתחות המדע והטכנולוגיה, תחומי היישום של דיספרוזיום יורחבו ויורחבו ללא הרף.

11

הולמיום (הו)

סגסוגת Ho-Fe (מפת נתונים)

נכון להיום, יש לפתח עוד את תחום היישום של ברזל, והצריכה אינה גדולה במיוחד. לאחרונה, המכון לחקר כדור הארץ נדיר של Baotou Steel אימץ טכנולוגיית טיהור זיקוק בוואקום גבוה בטמפרטורה גבוהה, ופיתח מתכת בטוהר גבוה Qin Ho/>RE>99.9% עם תכולה נמוכה של זיהומי אדמה שאינם נדירים.

כיום, השימושים העיקריים במנעולים הם:

(1) כתוסף של מנורת הלוגן מתכת, מנורת הלוגן מתכת היא מעין מנורת פריקת גז, אשר פותחה על בסיס מנורת כספית בלחץ גבוה, והמאפיין שלה הוא שהנורה מלאה בהלידי אדמה נדירים שונים. כיום משתמשים בעיקר ביודדי אדמה נדירים, אשר פולטים קווים ספקטרליים שונים בעת פריקת גז. החומר הפועל במנורת הברזל הוא qiniodide, ניתן להשיג ריכוז גבוה יותר של אטומי מתכת באזור הקשת, ובכך לשפר מאוד את יעילות הקרינה.

(2) ברזל יכול לשמש כתוסף להקלטת ברזל או נופך של מיליארד אלומיניום

(3) נופך אלומיניום מסומם Khin (Ho: YAG) יכול לפלוט לייזר 2um, וקצב הספיגה של לייזר 2um על ידי רקמות אנושיות גבוה, כמעט שלושה סדרי גודל גבוה מזה של Hd: YAG. לכן, בעת שימוש בלייזר Ho: YAG לתפעול רפואי, זה לא רק יכול לשפר את יעילות הפעולה והדיוק, אלא גם להפחית את אזור הנזק התרמי לגודל קטן יותר. האלומה החופשית שנוצרת על ידי גביש הנעילה יכולה לסלק שומן מבלי ליצור חום יתר, על מנת להפחית את הנזק התרמי לרקמות בריאות, מדווח כי טיפול בלייזר בגלאוקומה בארצות הברית יכול להפחית את הכאב של הניתוח. הרמה של גביש לייזר 2um בסין הגיע לרמה הבינלאומית, ולכן יש צורך לפתח ולייצר סוג זה של גביש לייזר.

(4) ניתן להוסיף גם כמות קטנה של Cr לתוך הסגסוגת המגנטוסטריקטיבה Terfenol-D כדי להפחית את השדה החיצוני הנדרש למגנטיזציה של רוויה.

(5) בנוסף, ניתן להשתמש בסיבים מסוממים בברזל לייצור לייזר סיבים, מגבר סיבים, חיישן סיבים ומכשירי תקשורת אופטיים אחרים, אשר ישחקו תפקיד חשוב יותר בתקשורת הסיבים האופטיים המהירים של היום

12

ארביום (ER)

אבקת תחמוצת ארביום (תרשים מידע)

(1) פליטת האור של +Er3 ב-1550nm היא בעלת משמעות מיוחדת, מכיוון שאורך גל זה ממוקם באיבוד הנמוך ביותר של סיבים אופטיים בתקשורת סיבים אופטיים. לאחר ריגוש באור של 980nm ו-1480nm, יון הפיתיון (Er3+) עובר ממצב הקרקע 4115 / 2 למצב אנרגיה גבוהה 4I13 / 2. כאשר Er3 + במצב אנרגיה גבוהה עובר חזרה למצב הקרקע, הוא פולט אור 1550nm. סיבי קוורץ יכולים להעביר אור באורכי גל שונים, עם זאת, קצב ההנחתה האופטי של פס 1550nm הוא הנמוך ביותר (0.15 dB/km), שהוא כמעט קצב הנחתה הגבול התחתון. לכן, האובדן האופטי של תקשורת סיבים אופטיים הוא המינימום כאשר הוא משמש כאור אות ב-1550 ננומטר. בדרך זו, אם הריכוז המתאים של הפיתיון מעורבב לתוך המטריצה ​​המתאימה, מגבר יכול לפצות את האובדן במערכת התקשורת על פי עקרון הלייזר, לכן, ברשת התקשורת שצריכה להגביר את האות האופטי של 1550nm, מגבר הסיבים המסומם לפיתיון הוא מכשיר אופטי חיוני. נכון לעכשיו, מגבר סיבי הסיליקה המסומם בפיתיון עבר למסחר. על מנת למנוע ספיגה חסרת תועלת, הכמות המסוממת בסיבים אופטיים היא עשרות עד מאות עמודים לדקה. הפיתוח המהיר של תקשורת סיבים אופטיים יפתח תחומי יישומים חדשים .

(2) (2) בנוסף, גביש הלייזר המסומם לפיתיון ותפוקתו לייזר 1730nm ו-1550nm לייזר בטוחים לעיניים אנושיות, ביצועי שידור אטמוספריים טובים, יכולת חדירה חזקה לעשן בשדה הקרב, אבטחה טובה, לא קל לזיהוי על ידי אויב, והניגוד של הקרינה של מטרות צבאיות גדול. הוא הפך לממד טווח לייזר נייד אשר בטוח לעיניים אנושיות בשימוש צבאי.

(3) (3) ניתן להוסיף Er3 + לזכוכית כדי ליצור חומר לייזר מזכוכית אדמה נדירה, שהוא חומר הלייזר המוצק עם אנרגיית פולס הפלט הגדולה ביותר והספק המוצא הגבוה ביותר.

(4) Er3 + יכול לשמש גם כיון פעיל בחומרי לייזר להמרה מעלה אדמה נדירה.

(5) (5) בנוסף, ניתן להשתמש בפיתיון גם להפחתת צבע וצביעה של כוסות זכוכית וזכוכית קריסטל.

13

תוליום (TM)

לאחר הקרנה בכור גרעיני, טוליום מייצר איזוטופ שיכול לפלוט קרני רנטגן, שיכול לשמש כמקור קרני רנטגן נייד（מפת נתונים)

(1)TM משמש כמקור הקרניים של מכונת רנטגן ניידת. לאחר הקרנה בכור גרעיני,TMמייצר סוג של איזוטופ שיכול לפלוט קרני רנטגן, שניתן להשתמש בהן לייצור מקרין דם נייד. סוג רדיומטר זה יכול לשנות את yu-169 לTM-170 תחת פעולת אלומה גבוהה ואמצעית, ולהקרין צילום רנטגן להקרנת דם ולהפחתת תאי דם לבנים. תאי הדם הלבנים הללו הם שגורמים לדחייה של השתלת איברים, כדי להפחית את הדחייה המוקדמת של איברים.

(2) (2)TMיכול לשמש גם באבחון קליני וטיפול בגידול בגלל הזיקה הגבוהה שלו לרקמת הגידול, אדמה נדירה כבדה תואמת יותר מאדמה נדירה קלה, במיוחד הזיקה של Yu היא הגדולה ביותר.

(3) (3) גורם הרגישות לקרני רנטגן Laobr: br (כחול) משמש כמפעיל בזרחן של מסך הרגישות לקרני רנטגן כדי להגביר את הרגישות האופטית, ובכך להפחית את החשיפה והנזק של קרני רנטגן לבני אדם× מינון הקרינה הוא 50%, שיש לו משמעות מעשית חשובה ביישום רפואי.

(4) (4) מנורת המתכת הליד יכולה לשמש כתוסף במקור תאורה חדש.

(5) (5) ניתן להוסיף Tm3+ לזכוכית כדי ליצור חומר לייזר מזכוכית אדמה נדירה, שהוא חומר הלייזר במצב מוצק עם דופק הפלט הגדול ביותר והספק הפלט הגבוה ביותר. Tm3+ יכול לשמש גם כיון ההפעלה של חומרי לייזר להמרה מעלה של אדמה נדירה.

14

איטרביום (Yb)

מתכת איטרביום (מפת נתונים)

(1) כחומר ציפוי מגן תרמי. התוצאות מראות שמראה יכולה לשפר את עמידות בפני קורוזיה של ציפוי אבץ שהושקע באלקטרו, כמובן, וגודל הגרגיר של ציפוי עם מראה קטן מזה של ציפוי ללא מראה.

(2) כחומר מגנטוסטריקטי. לחומר זה יש מאפיינים של מגנטוסטרציה ענקית, כלומר התרחבות בשדה המגנטי. הסגסוגת מורכבת בעיקר מסגסוגת מראה/פריט וסגסוגת דיספרוזיום/פריט, וחלק מסוים של מנגן מתווסף לייצור מגנוסטיה ענקית.

(3) אלמנט מראה המשמש למדידת לחץ. ניסויים מראים כי הרגישות של אלמנט המראה גבוהה בטווח הלחץ המכויל, מה שפותח דרך חדשה ליישום המראה במדידת לחץ.

(4) סתימות על בסיס שרף עבור חללים של טוחנות כדי להחליף אמלגם כסף שהיה נפוץ בעבר.

(5) חוקרים יפנים השלימו בהצלחה את הכנת לייזר מוליך גלים משובץ קו ונדיום באט מסומם במראה, שהוא בעל משמעות רבה להמשך הפיתוח של טכנולוגיית הלייזר. בנוסף, המראה משמשת גם למפעיל אבקת פלורסנט, קרמיקה רדיו, תוסף זיכרון מחשב אלקטרוני (בועה מגנטית), שטף סיבי זכוכית ותוסף זכוכית אופטית וכו'.

15

לוטטיום (Lu)

אבקת תחמוצת לוטטיום (מפת נתונים)

קריסטל איטריום לוטטיום סיליקט (מפת נתונים)

(1) לעשות כמה סגסוגות מיוחדות. לדוגמה, ניתן להשתמש בסגסוגת אלומיניום לוטטיום לניתוח הפעלת נויטרונים.

(2) נוקלידי לוטטיום יציבים ממלאים תפקיד קטליטי בפיצוח נפט, אלקילציה, הידרוגנציה ופילמור.

(3) תוספת של ברזל איטריום או נופך אלומיניום איטריום יכולה לשפר כמה תכונות.

(4) חומרי גלם של מאגר בועות מגנטיות.

(5) גביש פונקציונלי מרוכב, אלומיניום איטריום ניאודימיום טטרבוראט מסומם לוטציום, שייך לתחום הטכני של צמיחת גבישים לקירור תמיסת מלח. ניסויים מראים שגביש NYAB מסומם לוטציום עדיף על גביש NYAB באחידות אופטית ובביצועי לייזר.

(6) נמצא שללוטטיום יש יישומים פוטנציאליים בתצוגה אלקטרוכרומית ובמוליכים למחצה מולקולריים בעלי מימד נמוך. בנוסף, לוטטיום משמש גם בטכנולוגיית סוללות אנרגיה ומפעיל זרחן.

16

איטריום (y)

איטריום נמצא בשימוש נרחב, נופך אלומיניום איטריום יכול לשמש כחומר לייזר, נופך ברזל איטריום משמש לטכנולוגיית מיקרוגל והעברת אנרגיה אקוסטית, ואיטריום ונדאט מסומם אירופיום ותחמוצת איטריום מסוממת יורופיום משמשים כזרחנים עבור מכשירי טלוויזיה צבעוניים. (מפת נתונים)

(1) תוספים לפלדה וסגסוגות לא ברזליות. סגסוגת FeCr מכילה בדרך כלל 0.5-4% איטריום, מה שיכול לשפר את עמידות החמצון והמשיכות של פלדות אל-חלד אלה; המאפיינים המקיפים של סגסוגת MB26 משופרים כמובן על ידי הוספת כמות נאותה של אדמה נדירה מעורבת עשירה באיטריום, שיכולה להחליף כמה סגסוגות אלומיניום בינוניות חזקות ולשמש ברכיבים הלחוצים של מטוסים. הוספת כמות קטנה של אדמה נדירה עשירה באיטריום לסגסוגת Al-Zr, ניתן לשפר את המוליכות של סגסוגת זו; הסגסוגת אומצה על ידי רוב מפעלי החוטים בסין. הוספת איטריום לסגסוגת נחושת משפרת את המוליכות והחוזק המכני.

(2) ניתן להשתמש בחומר קרמי סיליקון ניטריד המכיל 6% איטריום ו-2% אלומיניום לפיתוח חלקי מנוע.

(3) ה-Nd: Y: Al: קרן לייזר גרנט בהספק של 400 וואט משמשת לקידוח, חיתוך וריתוך של רכיבים גדולים.

(4) מסך מיקרוסקופ האלקטרונים המורכב מקריסטל יחיד מסוג Y-Al בעל בהירות פלואורסצנטית גבוהה, ספיגה נמוכה של אור מפוזר ועמידות טובה בטמפרטורה גבוהה ועמידות בפני שחיקה מכנית.

(5) ניתן להשתמש בסגסוגת מבנית איטריום גבוהה המכילה 90% איטריום בתעופה ובמקומות אחרים הדורשים צפיפות נמוכה ונקודת התכה גבוהה.

(6) חומר מוליך פרוטון מסוג SrZrO3 עם סימום איטריום בטמפרטורה גבוהה, המושך תשומת לב רבה כיום, הוא בעל משמעות רבה לייצור תאי דלק, תאים אלקטרוליטיים וחיישני גז הדורשים מסיסות מימן גבוהה. בנוסף, האיטריום משמש גם כחומר ריסוס בטמפרטורה גבוהה, מדלל לדלק בכור אטומי, תוסף לחומרים מגנטיים קבועים, ומגטר בתעשיית האלקטרוניקה.

17

סקנדיום (Sc)

סקנדיום מתכת (מפת נתונים)

בהשוואה ליסודות איטריום ולנתניד, לסקנדיום רדיוס יוני קטן במיוחד ובסיסיות חלשה במיוחד של הידרוקסיד. לכן, כאשר מערבבים יסודות סקנדיום ואדמה נדירים יחדיו, סקנדיום ימוקע תחילה כאשר הוא מטופל באמוניה (או אלקלית דלילה במיוחד), כך שניתן להפרידו בקלות מיסודות אדמת נדירות בשיטת "משקעים חלקיים". שיטה נוספת היא להשתמש בפירוק הקיטוב של חנקה לצורך הפרדה. סקנדיום חנקת הוא הקל ביותר לפירוק, ובכך להשיג את מטרת ההפרדה.

ניתן לקבל Sc על ידי אלקטרוליזה. ScCl3, KCl ו-LiCl נמסים יחד במהלך זיקוק סקנדיום, והאבץ המותך משמש כקתודה לאלקטרוליזה, כך שסקנדיום מושקע על אלקטרודת האבץ, ואז האבץ מתאדה לקבלת סקנדיום. בנוסף, סקנדיום מוחזר בקלות בעת עיבוד עפרות לייצור יסודות אורניום, תוריום ולנטאניד. שחזור מקיף של סקנדיום קשור מטונגסטן ומעפרות בדיל הוא גם אחד המקורות החשובים של סקנדיום.בעיקר במצב תלת ערכי בתרכובת, אשר מתחמצנת בקלות ל- Sc2O3 באוויר ומאבדת את הברק המתכתי שלה והופכת לאפור כהה.　

השימושים העיקריים בסקנדיום הם:

(1) סקנדיום יכול להגיב עם מים חמים כדי לשחרר מימן, והוא גם מסיס בחומצה, כך שהוא חומר מפחית חזק.

(2) תחמוצת סקנדיום והידרוקסיד הם רק אלקליים, אך בקושי ניתן לבצע הידרוליזה של אפר המלח שלו. סקנדיום כלוריד הוא גביש לבן, מסיס במים ונוזל באוויר.　(3) בתעשייה המתכתית, סקנדיום משמש לעתים קרובות לייצור סגסוגות (תוספים של סגסוגות) כדי לשפר את החוזק, הקשיות, העמידות בחום והביצועים של סגסוגות. לדוגמה, הוספת כמות קטנה של סקנדיום לברזל מותך יכולה לשפר משמעותית את תכונות הברזל היצוק, בעוד שהוספת כמות קטנה של סקנדיום לאלומיניום יכולה לשפר את חוזקו ועמידותו בחום.

(4) בתעשייה האלקטרונית, סקנדיום יכול לשמש כמכשירי מוליכים למחצה שונים. לדוגמה, היישום של סקנדיום סולפיט במוליכים למחצה משך תשומת לב בבית ומחוץ, והסקנדיום המכיל פריט מבטיח גם בליבות מגנטיות למחשב.　

(5) בתעשייה הכימית, תרכובת סקנדיום משמשת כחומר לפירוק והתייבשות אלכוהול, המהווה זרז יעיל לייצור אתילן וכלור מפסולת חומצה הידרוכלורית.　

(6) בתעשיית הזכוכית ניתן לייצר כוסות מיוחדות המכילות סקנדיום.　

(7) בתעשיית מקור האור החשמלי, למנורות סקנדיום ונתרן העשויות סקנדיום ונתרן יש את היתרונות של יעילות גבוהה וצבע אור חיובי.　

(8) סקנדיום קיים בצורה של 45Sc בטבע. בנוסף, ישנם תשעה איזוטופים רדיואקטיביים של סקנדיום, כלומר 40~44Sc ו-46~49Sc. ביניהם, 46Sc, כחומר מעקב, שימש בתעשייה הכימית, במטלורגיה ובאוקיאנוגרפיה. ברפואה, ישנם אנשים בחו"ל שלומדים באמצעות 46Sc לטיפול בסרטן.