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Concept
Terre rare
Résumé
Les terres rares, de symbole REE (pour l'anglais rare-earth element), sont un groupe de métaux aux propriétés voisines comprenant le scandium Sc, l'yttrium Y et les quinze lanthanides.
Ces métaux sont, contrairement à ce que suggère leur appellation, assez répandus dans la croûte terrestre, à l'égal de certains métaux usuels. L'abondance du cérium est ainsi d'environ , alors que celle du thulium et du lutécium n'est que de . Sous forme élémentaire, les terres rares ont un aspect métallique et sont assez tendres, malléables et ductiles. Ces éléments sont chimiquement assez réactifs, surtout à des températures élevées ou lorsqu'ils sont finement divisés.
Leurs propriétés électromagnétiques proviennent de leur configuration électronique avec remplissage progressif de la sous-couche 4f, à l'origine du phénomène appelé contraction des lanthanides.
Il faut attendre le projet Manhattan, dans les années 1940, pour que les terres rares soient purifiées à un niveau industriel, et les pour que l’une d'elles, l'yttrium, trouve une application de masse dans la fabrication de luminophores des tubes cathodiques utilisés dans la télévision couleur. Du point de vue de l'économie mondiale, les terres rares font désormais partie des matières premières stratégiques. La Chine dispose de 37 % des réserves mondiales et assure 60 % de la production mondiale en 2021, suivie par les États-Unis (15 %).
Le tableau suivant donne le numéro atomique, le symbole, le nom, l'étymologie et des utilisations des 17 terres rares.
Le nom d'une terre rare dérive selon le cas :
du nom de lieu de la découverte (Ytterby, Suède) ;
du nom d'un découvreur (Johan Gadolin, Vassili Samarski-Bykhovets) ;
de la mythologie (Cérès, Prométhée, Thulé) ;
des circonstances de la découverte (voir La, Pr, Nd, Dy).
Les métaux non séparés des terres rares, ou mischmétal, ont des utilisations supplémentaires :
pierres à briquet (ferrocérium) ;
additifs des aciers (désoxydation, désulfuration) ;
catalyseurs de craquage des hydrocarbures.
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