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2020-04-0121 世紀的黃金—稀土元素將如何影響世界？
604 期
Author 作者
周宜欣／核能研究所化學工程組副研究員。喜歡以基本電化學原理，觀察生活大小事。顏溪成／美國威斯康辛大學化工博士。化工領域教學經驗豐富，致力於接軌化工技術與實際產業應用。
稀土元素就在你我身邊
稀土元素（rare-earth element, REE）為國際純化學和應用化學聯合會（International Union of Pure and Applied Chemistry, IUPAC）針對17 種具有不同電子與磁性的元素所給予的通稱，其中常見的稀土元素有15種，主要為鑭系元素，再加上鈧（scandium,Sc）和釔（yttrium, Y）。 目前全球每年稀土氧化物（rare-earth oxide, REO）原料產能，約為14萬公噸，預估今（2020）年稀土市場價值達88億美元。
由於稀土元素具獨特性質，日常與醫療用品皆含有此元素。 釹（neodymium, Nd）具有順磁性（paramagnetism），利用於製造電子儀器、雷射器材、硬碟（hard disk drive, HDD）和光學玻璃；釓（gadolinium, Gd）也具明顯的順磁性，但應用面卻迥然不同，常見用在核磁共振成像的顯影劑；鏑（dysprosium, Dy）具很強的磁性，在數據儲存裝置中，皆含此種物質；釔則是一種放射性元素，添加在抗癌藥物中，可以治療白血病、淋巴癌、卵巢癌、大腸癌、胰腺癌和骨癌等；釤（samarium, 153Sm） 也為放射性元素，可以殺死肺癌、前列腺癌、乳腺癌及骨肉瘤的癌細胞。另外，釤的另一種同位素（149Sm）與鈥（holmium, Ho）則常用在核反應堆的控制棒，擔任超強的中子吸收劑。
此外，稀土元素也可以產生冷發光（luminescence）現象，作為顯示器和照明系統的磷光體（phosphor），如以銪（europium, Eu）的磷光特性，製成歐元紙鈔防偽的螢光油墨。而鑭（lanthanum, La）則涉及多元的應用層面，如火炬的點火元件、陰極射線管及閃爍體等。另外，碳酸鑭（lanthanum carbonate）也可作為磷酸鹽結合劑， 醫用於腎衰竭的病患，避免其因腎臟功能嚴重受損，造成磷離子排出量降低，血液中磷離子濃度上升，導致「高磷酸血症」。
而稀土元素也能廣泛應用於石油工業，達到有效促使碳氫氧化合物的裂解與材料轉化。鈰（cerium, Ce）元素的化學性質活潑，但氧化鈰卻可做為燃燒柴油的催化劑，提高燃油效率。……【更多內容請閱讀科學月刊第604期】