Зникли у глибинах — які метали залишилися лише слідами

На сьогодні металів, які зустрічаються лише в мікроскопічних кількостях на Землі, небагато. І багато з них існують як сліди, або продукти ядерних процесів, або у дуже домішкових формах. Вони мають велике значення, але добування та використання їх завжди складне через низькі концентрації.

Редакція Новини.LIVE розповідає, про метали Землі, які трапляються в мізерних кількостях, де шукати і чому вони важливі.

Рідкісні мікроскопічні метали Землі

Мікроскопічні метали — це елементи, які трапляються в крихітних дозах, менше 1 частини на мільйон у земній корі. Вони не блищать, як золото, але керують смартфонами, електрокарами та зеленими технологіями. Зараз світ бореться за них, бо Китай контролює 60% видобутку, пише Nasdaq. 

Чому вони такі рідкісні? Бо ці метали розкидані тонким шаром, ніби голки в стозі сіна. Видобувати їх — це наука плюс удача.

Які метали зустрічаються в надзвичайно малих кількостях

Серед 118 елементів таблиці Менделєєва металів небагато, але мікроскопічні — це еліта рідкості. Найрідкісніші — з групи рідкісноземельних елементів (REE), плюс екзотика:

1. Астатин. Найрідкісніший природний елемент, всього 25 грамів на всю Землю. Виникає в розпадах урану, як короткочасний гість. Не добувають — синтезують у лабораторіях.
2. Францій. Ще рідший, 20 грамів глобально. Радіоактивний, живе секунди. Зустрічається в уранових рудах, але в мікродозах.
3. Талій і полоній. Талій — отруйний, у свинцевих рудах, 0,85 ppm. Полоній — з урану, 100 грамів на рік виробляють штучно.
4. Рідкісноземельні. 17 "братів" — від лантану (35 ppm) до тулію (0,5 ppm). Тулім, ербій, ітербій — найскромніші, менше 1 ppm. Вони м'які, сріблясті, реагують з повітрям. Навіть церій (60 ppm) здається рясним, але чистим його знайти — як лотерея.

Рідкісноземельні елементи потрібні у магнітах для турбін (неодим, диспрозій), батареях (лаantan) і екранах (ітербій). Без них не будуть працювати ні, наприклад, Tesla, ані iPhone.

Де ці метали знайдені і в яких формах

Де ховаються ці дива? Не в золотих жилах, а в скромних рудах. Земна кора — головний скарб, але метали розкидані.

1. Китай. Король рідкісноземельних елементів, 44 млн тонн запасів. Байун-Обо — гігантське родовище, 58% світового видобутку. Тут є лантан, церій у монцитах.
2. Австралія. Маунт-Велд — 1,5 млн тонн, старт видобутку 2026. Неодим і празеодим для магнітів.
3. Гренландія. Кванеф'єльд, 1% REE в чорній лава-руді. 11 млн тонн, але екологія гальмує.
4. Бразилія і В'єтнам. По 21-22 млн тонн, але видобуток мінімальний — 1 000 тонн/рік. Аконгуа в Бразилії багата важкими мікрометалами.
5. США. Маунтін-Пасс, Каліфорнія, 1,5 млн тонн. Плюс відходи — зола від вугілля чи уранові хвости в Естонії (Сілламяе).
6. Україна. Титан і літій, але REE в мікро – у Дніпро-Баскському басейні. 
7. Марокко. Цинк з мікро-REE.

Зараз екологи б’ють на спалах, адже видобуток таких металів шкодить воді, бо вони токсичні. 

Значення та застосування

Хоч метали існують в надзвичайно малих кількостях, вони мають високу цінність — не тільки економічну, але й наукову (наприклад, для датування, вивчення геохімічних процесів, радіоізотопів).

Наприклад, платинові групи металів (PGEs) використовують у каталізаторах, електроніці, медицина, приладах. Але обмежена доступність робить їх дорогими.

Технецій в медицині — ізотопи його використовують. Але природний технецій дуже малий, більша частина виробляється штучно. Без неодиму немає сильних магнітів у дронах чи МРТ. 

Чому ці метали такі рідкісні

1. Ядерна нестабільність — деякі елементи не мають стабільних ізотопів, тому з часом не залишилось первісних атомів (Tc, Pm).
2. Хімічна спорідненість із залізом (siderophile) — багато рідких металів "люблять" залізо й потрапляють у ядро Землі під час її формування, тому їх дуже мало в корі. 
3. Розсіювання в породах — не формують великі концентровані руди, часто розсіяні по великій масі гірських порід, тому добувати дорого та складно.
4. Вторинні ядерні чи радіоактивні процеси — для появи деяких елементів потрібні особливі умови (поділ, захоплення нейтронів), тому вони не утворюються в більших кількостях.

Як повідомлялось, впродовж століть дорогоцінні метали, такі як золото та срібло, вважалися надійним способом збереження капіталу. Однак, попри їхню цінність, вони не є найдорожчими металами у світі.

Також ми розповідали, що українські надра багаті на стратегічний метал — уран. Більшість його значних запасів, що перевищують 100 тисяч тонн, знаходяться в Кіровоградській області. Це порушує питання про технології його видобутку та сфери застосування.