钇，镝，钐，钕。它们是稀土元素(RES)--在现代美国军事航空技术中鲜为人知，但却是关键的成分。

　　以激光为例，洛克希德马丁公司正在研制一种小型高功率激光武器，美国空军研究实验室希望在2021之前在一架战术战斗机上来测试，其有源增益介质是一种注入稀土元素如铒或钕的柔性光纤。

　　稀土元素被广泛地应用于强韧的永磁体中，不受极端温度的影响。它们被用于鳍执行机构、导弹制导和控制管理系统；安装在飞机和坦克中的磁盘驱动电机；卫星通信；雷达和声纳系统。

　　考虑到这些元素对国家安全的重要性，人们可能会料到，这些元素过去来自美国，从上世纪60年代到80年代，美国在稀土开采和生产方面处于全球领先地位。

　　近几十年来，中国已变成全球上90至95%稀土氧化物的来源，并成为全世界大多数最强稀土磁体的生产国。

　　许多美国官员和立法者对这种情况忧心忡忡。他们正在推动解决方案，从储存关键矿物到开发替代品，以及重新开放国内关键矿。

　　中情局局长迈克·庞佩奥(Mike Pompeo)在2017年5月的参议院情报委员会听证会上就美国面临的全球性威胁作出回应，他说：“这是一个非常现实的问题，显然取决于这一些因素。但我们把它们作为重要技术，以确保我们所有人的安全。”

　　稀土元素组由17种矿物组成。15种来自被称为镧系的化学基团；钪和钇是另外两种。它们都有相似的地球化学特征，一般类似于铝的化学组成。它们在原子结构上的细微差别使它们具有不一样的光学、电气、冶金和磁性。这使得它们在广泛的工业应用中存在广泛的应用。

　　尽管稀土元素的名字被命名为，但在地壳中相对广泛，它们的含量大约和一些主要金属，如铜和铬一样丰富，甚至稀有金属也比黄金更常见。

　　它们的“稀缺性”源于这样一个事实，即它们的浓度很低，最多可达百万分之几百。这使得将它们与周围物质分离成有用的产品变得困难，因而成本高昂。大规模稀土回收基础设施的开发和建设在大多数情况下要十年或更长时间。

　　虽然大多数美国人不熟悉稀土，但它是许多工业的重要组成部分。当少量稀土与其他矿物结合时，它们的特殊物理和化学特性会产生有价值的影响。

　　根据美国地质调查局(US GeologicalSurvey)的数据，钇、铕和铽被用来制造荧光粉--发光的物质--用于现代电子科技类产品中都会存在的平板显示屏。玻璃行业是稀土的大量用户，用于抛光，并为成品提供颜色和特殊的光学品质。数码相机镜头最多可达50%镧。

　　REE作为催化剂用于石油生产和汽车催化器，帮助制造更轻的火石和荧光灯。但它们增长最快的用途，也可以说是对美国国家安全最重要的用途，是在轻量级、坚固、耐用的磁铁中使用。

　　美国空军贾斯汀·C·戴维中校在2011年的一份空战学院报告中写道：“特别有必要注意一下的是，REE合金如何彻底改变了磁铁行业，并随后增强了所有依赖该行业的别的企业的产品。”。磁铁，以及延伸的元素，现在在消费电子科技类产品中很常见，对于许多国防应用来说也是不可或缺的。

　　钐钴磁体比任何其他材料都更能抵抗退磁.。这种质量--称为高矫顽力--意味着高温不会使它们失去磁力。根据Davey的说法，这使他们成为许多军事应用的最佳选择。相比之下，钕铁硼磁体的强度和重量都是惊人的。它们的重量几乎比传统的铁氧体磁铁强10倍。这使得它们非常适合于微型电子部件，如磁盘驱动器，这些设备让我们进行了几十年的计算机驱动创新。

　　世界对可再次生产的能源的推动可能只会增加对不可再生稀土磁体的需求。例如，丰田普锐斯(Toyota Prius)在其混合动力系统中使用了约两磅钕。风力涡轮机需要大量的钕-新型号消耗多达两吨钕磁铁。

　　相对来说，国防部并不是稀土元素的主要使用者.。根据国会研究服务中心关于国防的背景报告，国防占美国消费的5%左右。但是Rees是五角大楼武器和一般装备的组成部分。

　　平板电脑和硬盘在军队中无处不在，从办公电脑到作战飞机、舰船和车辆。导弹制导和控制电机和执行器依赖于小型，强大的稀土磁铁.。假如没有他们，精确制导武器，如卫星制导的联合直接攻击弹药，将需要更大和更昂贵的液压系统。

　　为飞机发电的发电机都含有钐钴磁铁.。这种隐身技术能产生白噪声，帮助隐藏直升机旋翼叶片的声音，这种技术也使用这种磁铁。F-22尾翼和方向舵的运动是由于发动机具有强大的小型稀土磁体.。电子战干扰装置使用稀土材料，激光瞄准系统和新兴的激光武器也是如此.

　　国防部称，每架隐形F-35战斗机需要920磅稀土材料。每艘阿利伯克DDG-51驱逐舰需要5200磅。维吉尼亚级潜艇需要9200磅。

　　美国承包商能够迅速利用技术创新并将其转化为高质量的军事系统，这是美国国防的支柱之一。有鉴于此，五角大楼在未来几年可能会更加依赖高科技磁铁、马达、激光、计算机和使用稀土材料的电动驱动系统。

　　但如前所述，美国本身不再生产稀土矿石，也不再在供应链的早期阶段加工稀土。几乎所有的人都来自中国。

　　中国领导人以国内需求和环境影响为由，过去曾通过许可证、税收和对外配额等方式限制稀土出口。

　　例如，在2010年7月，中国宣布今年下半年的稀土出口量将比上年减少70%。

　　2010年9月7日，一艘中国渔船和两艘日本海岸警卫队船只在两国宣称拥有主权的水域相撞。几天后，“”报道说，为了报复这次事故，中国开始限制对日本的稀土出口，日本是世界上最大的稀土消费国。北京在去年11月恢复了日本的出口。但在美国政策制定者中，对这一事件的担忧一直存在。

　　看来中国可能会将稀土元素视为类似于第二十一世纪的石油--这是一种高需求的产品，可用于多种用途。根据CRS的报告，在华盛顿，这些事态发展“引起了人们的担忧，即中国可能试图利用其对稀土的控制作为杠杆，以实现其政治和经济目标”。

　　稀土元素的矿床遍布全球。但根据美国能源部的数据，只有少数几个国家已经证实并拥有大量稀土储量。这些国家包括澳大利亚、印度、中国、俄罗斯、哈萨克斯坦和美国。

　　从这些物质成为重要的工业原料到上世纪80年代中期，美国主导了稀土市场。到目前为止，美国最重要的来源是一座矿山，加州山口。

　　山口位于加利福尼亚州东南部，离亚利桑那州不远，距离内华达州南端只有15英里。

　　从山口等露天矿中回收有用的稀土元素并非易事。这些金属通常混合在含有放射性元素的矿床中，如钍。岩石被开采，然后粉碎成细粉，然后经过一系列的储罐，稀土到达顶部，废料沉到底部。

　　含有危险物质的废物被抽到蓄水池里。稀土混合物在窑中干燥，然后在酸中溶解.。最终的结果是污泥中含有一小部分混合金属氧化物形式的稀土，这些稀土被去除。

　　这个过程很混乱。当山口满负荷运转时，它每分钟产生850加仑的含盐废水，然后输送到11英里外的蒸发池。多年来，钍和铀在管道中作为刻度收集。在上世纪90年代，几次清理建造规模的努力反而破坏了管道，大量的危险物质流入了环境。

　　加州要求拥有矿业公司Molycorp的石油公司优尼科(Unocal)清理漏油事故。2002，该公司由于池塘已满，没有办法获得建造新储藏室的许可，因此没有足够的空间储存废物。由于财务情况不佳，该公司的工作受到了削弱，于是关闭了矿。

　　一枚F-35投下一枚重达2000磅的GBU-31炸弹，每架F-35都含有近1000磅的稀土元素。

　　到那时，中国慢慢的变成了世界上最大的稀土生产国。迄今为止，最大的稀土矿位于中国内蒙古地区的白云鄂博。宝贵的重稀土集中在中国南部的湖南和福建等地区。中国国家资源中心(CRS)一份关于中国稀土工业和出口制度的报告数据显示，中国稀土储量占全球已知稀土储量的近一半。

　　直到20世纪80年代，中国稀土的实际产量一直微不足道。后来，由于采矿和生产技术的进步，以及中国从转向更加市场化的经济，稀土产量激增。1986，中国超越美国，成为全世界最大的稀土生产国。自那以来，中国在这些排名中一直位居第一。

　　一些美国矿业高管和国会议员表示，中国政府的全力支持、低劳动力成本和宽松的环境标准，是中国迅速而持续地占据该行业主导地位的原因之一。例如，中国拥有世界上最大的稀土尾矿池，位于内蒙古。

　　这个四平方英里的池塘建于20世纪50年代，没有保护衬里，来自该地区的放射性废物正逐渐向附近的黄河方向挪动，黄河是数百万人的重要水源。

　　上世纪90年代，高利润率吸引了许多中国初创企业进入稀土行业，出口在本世纪头十年中期达到顶峰，随后价格突然暴跌，迫使一些非中国矿山--比如加州山口--破产。

　　自那以后，中国政府采取了更多的中央控制措施，使生产合理化，并对出口产品征税和限制。与2005年的低点相比，随着稀土供应的收紧，稀土价格有所上升。与此同时，中国扩大了将稀土原料加工成合金、再加工成成品的能力。

　　中国目前生产的稀土金属合金约占所有稀土合金的90%，约75%%的钕铁硼磁体和60%的钐钴磁体。

　　美国高管声称，在中国2010年限制对日本稀土出口的背景下，这里传递的信息很清楚：如果稀土材料是第二十一世纪的石油，中国想要抽油、提炼汽油--或许也要制造汽车。

　　“批评中国稀土政策的的人表示，这些政策主要是为吸引外国投资者。高科技和绿色技术公司将其生产设施迁往中国，以确保他们获得稀土元素，并向中国高科技和绿色能源公司提供优惠待遇，以提高其全球竞争力。“CRS关于国防和稀土的报告总结道。

　　在这种情况下，五角大楼正在采取什么措施来确保稀土衍生产品的持续供应？一些国会议员说，这还不够。

　　2017年3月28日，参议院能源和自然资源委员会举行听证会，讨论美国对外国矿产的依赖，着重关注稀土。有自己的稀土资源的州丽莎·穆科夫斯基(R-阿拉斯加州)说，她对自己听到的消息感到沮丧。

　　他说：“我们不但没有减少对香港的依赖，反而增加了对香港的依赖。我们从去年开始增加了。我们在这样的一个问题上没取得进展，“她说。

　　国会对这样的一个问题的兴趣并不新鲜。长期以来，立法者一直敦促五角大楼采取更有组织的方式，确保稀土供应的安全，部分原因是为了应对2010年对日本关闭稀土供应的做法。至少自2011年以来，国防授权法案通常包括指示五角大楼确定哪些稀土元素具有战略价值，以及如何在稀土供应链中堵塞漏洞。

　　2012财政年度国防法案还包括一项规定，要求国防部长向国会报告回收、再加工和回收稀土元素的可行性，包括用于国防部设施荧光灯的稀土元素。

　　对于五角大楼是不是满足了这些要求，意见不一。2016年2月，政府问责局的一份报告评估说，它没有这样做。

　　“国防部没有全面的、全部门的方法来确定哪些稀土对国家安全至关重要，以及怎么样处理潜在的供应中断，以确保持续可靠的获取，”GAO的研究总结道。

　　这里的关键词可能是“全面的”。作为GAO的文件，五角大楼的一些组织致力于确定关键的稀土需求和解决短缺的可能方法。但根据这项研究，他们的工作是“零碎的”。国防物流局系统地分析了稀土的风险，但只在四年的时间框架内进行。制造业和工业基地政策办公室依靠其他机构来评估风险，依靠开放市场解决供应中断问题。战略材料保护委员会尚未制定一个总体框架来缓解这一问题。DLA确实有一个战略物资储备，这中间还包括一些稀土元素.2016，该机构授予了多年购买氧化钇和镝金属的新合同。

　　但是，由于在公开市场上稀土供应已经放松，稀土储备的压力在最近几年有所缓解。

　　根据国防部收购、技术和物流副部长2016年9月发布的年度工业能力报告，自那时以来，“全球稀土市场发生了重大变化。来自更加多样化的生产基地的市场供应增加，加上需求减少，导致全球几种稀土材料出现盈余”。在过去10年的大部分时间里，Rees的成本一直相对稳定

　　但最近情况出现了变化，2016年初至2017年秋季，价格持续上涨了约65%美元。随着绿色能源的增长和电动汽车的普及，投资者可能会看到未来需求的增长。例如，麻省理工学院(MIT)的一项研究显示，随着风力涡轮机和电动机的激增，未来25年对镝的需求可能会增加2600%。

　　2017年7月，美国元素公司(American Element Corp.)总裁迈克尔·N·西尔弗(Michael N.Silverage)会见了白宫官员，试图让他们对这样的收购感兴趣。(2015，由于又一次破产，重启山口的努力以失败告终。后来，一批公司收购了该矿，其中一家据称与中国政府有关联。)

　　从长远来看，美国国家实验室正在研究从煤炭和煤炭副产品中提取稀土元素的可能性。美国国家能源技术实验室(NationalEnergyTechnologyLab)的多个方面数据显示，目前美国煤炭储量中含有约1000年的美国稀土供应量。

　　众议院外交事务小组委员会(House Foreign Affairs Committee On Asia And Pacific)主席、众议院外交事务小组委员会(House Foreign Affairs Committee On Asia And Pacific)主席、众议院外交事务小组委员会(House Foreign Affairs Committee On Asia And Pacific)主席特德·吉霍(Ted Yoho，R-Fla.)在2017年4月26日的听证会上表示：“我认为，我们在这一个国家正处于一个阶段--这是我们在这个委员会上讨论过的--(我们应该)为美国制定稀土国家安全政策。如果美国政府不走到一起说，我们将从我们那里采购和获得稀土金属，我们将是愚蠢的。”然而，目前，国防激光、电池、显示器、磁铁和其他部件--一些先进武器系统中的数千磅重的稀土元素--将继续在一个由一个国家--中国主导的动荡市场上购买。