Terre rare

Ne doit pas être confondu avec Hypothèse de la Terre rare.

Minerai de terre rare (avec une pièce de monnaie de 19 mm pour montrer l'échelle).

Six oxydes de terres rares (dans le sens des aiguilles d'une montre à partir d'en haut à gauche) : gadolinium, praséodyme, cérium, lanthane, néodyme et samarium.

Les terres rares, désignées par l'acronyme REE (pour l'anglais rare-earth element), sont un groupe de métaux aux propriétés voisines comprenant le scandium ₂₁Sc, l'yttrium ₃₉Y 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 dans la croute terrestre du cérium(25e élément le plus abondant avec 68 ppm) surpasse nombre de métaux communs comme le cuivre (60 ppm), le plomb (13 ppm), l'étain (2,1 ppm), le cobalt (20 ppm), l'argent (0,075 ppm) ou l'or (0.004 ppm)^[1]. Le Néodyme (41,5 ppm, utilisé dans les aimants), le Lanthane (39 ppm) et l'Yttrium (33 ppm) sont également relativement abondants, alors que celle du thulium et du lutécium n'est que de 0,5 ppm. 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 années 1970 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 %).