22/04 – Diálogos Ilum | Adalberto Fazzio (Ilum/CNPEM): A Geopolítica dos orbitais 4f: Terras Raras
Os chamados elementos terras-raras compreendem majoritariamente a série dos lantanídeos, associados ao escândio e ítrio, caracterizados pelo preenchimento progressivo dos orbitais 4f. Apesar da nomenclatura histórica, tais elementos não são intrinsecamente raros na crosta terrestre; a limitação reside na baixa concentração em depósitos economicamente exploráveis e, sobretudo, na elevada complexidade de sua separação química, decorrente da forte similaridade entre seus raios iônicos e estados de oxidação dominantes (tipicamente +3).As propriedades físico-químicas distintivas desses elementos emergem da natureza localizada dos elétrons 4f, que são parcialmente blindados pelos orbitais 5s e 5p. Essa característica resulta em uma rica fenomenologia, incluindo magnetismo anisotrópico, fortes interações spin–órbita e espectros ópticos altamente definidos. Tais propriedades são cruciais para aplicações tecnológicas avançadas, como ímãs permanentes de alta anisotropia magnetocristalina (e.g., Nd–Fe–B, Sm–Co), fósforos para dispositivos optoeletrônicos, fibras ópticas dopadas, catalisadores e materiais para armazenamento e conversão de energia.No entanto, a relevância tecnológica das terras-raras está intrinsecamente conectada à sua dimensão geopolítica. A cadeia produtiva global — que inclui mineração, concentração, separação (via extração por solventes) e processamento em materiais funcionais — encontra-se fortemente concentrada na China. Esse domínio não apenas reflete vantagens geológicas, mas também decisões estratégicas de longo prazo, resultando em uma assimetria significativa na distribuição de capacidades industriais e tecnológicas.Nesta palestra, será apresentada uma análise integrada das terras-raras, articulando aspectos de estrutura eletrônica e propriedades fundamentais com processos geoquímicos, tecnologias de separação e aplicações em materiais avançados, culminando em uma discussão sobre os desafios geopolíticos e as implicações para cadeias globais de suprimento e soberania tecnológica.
O “Diálogos Ilum” é gratuito e podem participar educadores, potenciais alunos e demais interessados por ciência e ensino.
São realizados online, sempre às quartas-feiras, às 16h30.
