วรากรณ์ สามโกเศศ
15 สิงหาคม 2560
ชีวิตในยุคเทคโนโลยีใหม่อาศัยความสุขจากการมีอุปกรณ์และเครื่องมือทันสมัยที่สร้างความสะดวกและความบันเทิง แต่หารู้ไม่ว่าเบื้องหลังฉากการถ่ายทำนั้นมีธาตุหายากเป็นตัวกำกับอยู่ และบทบาทเช่นนี้ทำให้เกิดอำนาจในการต่อรองระหว่างประเทศขึ้น
ธาตุหายาก (rare earth metal___REM) คือชื่อเรียกกลุ่มธาตุ(element) ทางเคมีที่มีสมาชิก 17 ตัว ซึ่งจำเป็นต้องใช้ในการผลิตแบตเตอรี่ที่มีความจุสูง ผลิตจอทีวี จอคอมพิวเตอร์ อุปกรณ์นานาชนิด ตัวถังเครื่องบิน วงจรไฟฟ้า อุปกรณ์ประกอบอาวุธ ฯลฯ
เมื่อได้ยินว่าเป็นธาตุหายาก ทุกคนก็นึกว่าเป็นสิ่งหายากเช่น เพชร หรือทองคำ แต่แท้ที่จริงแล้วมัน “หายาก” ในอีกความหมายหนึ่ง กล่าวคือธาตุ 17 ตัวนี้มีอยู่ทั่วไปบนผิวพื้นโลก แต่มันมีปริมาณน้อยมาก ๆ ต้องขุดดินและหินเป็นร้อย ๆตันกว่าจะได้ธาตุบางตัวมาสัก หนึ่งกรัม เฉพาะบางพื้นที่เท่านั้นที่ 17 ตัวนี้อยู่ด้วยกันอย่างหนาแน่นเป็นพิเศษ
คงจำได้ว่าเมื่อเรียนเคมีเราจะพบกับตารางธาตุ (periodic table) ที่มีชื่อธาตุต่าง ๆ เช่น อ๊อกซิเจน(0) / ไฮโดรเจน (H) / เงิน (Ag) / ทองคำ (Au) / โซเดียม (Na) ฯลฯ ซึ่งปัจจุบันมีทั้งหมด 118 ธาตุ สินแร่ธาตุหายากนั้นหากนำมาผ่านกระบวนการสะกัดจะได้ 17 ธาตุ ซึ่งอยู่ใน 118 ธาตุนี้
ในปี ค.ศ. 1787 มีผู้พบหินดำก้อนหนึ่งซึ่งมีลักษณะแปลกที่เหมืองใกล้เมือง Ytterby ในสวีเดน หลังจากการวิเคราะห์ก็พบว่าหนึ่งในสามของหินก้อนนี้ประกอบด้วยส่วนประกอบทางเคมีของธาตุหลายตัวที่ยังไม่เคยมีใครรู้จักมาก่อน อย่างไรก็ดียังไม่สามารถสะกัดเอาธาตุต่าง ๆ ออกมาได้ เกือบสองร้อยปีผ่านไปจึงประสบผลสำเร็จได้หลายธาตุเพื่อเอาไปทำประโยชน์
ตัวแรกที่สะกัดออกมาได้อย่างบริสุทธิ์มีชื่อว่า yttrium (เพื่อเป็นเกียรติแก่แหล่งที่พบ) และเอาไปเป็นส่วนผสมกับสารอื่น ๆ เพื่อผลิตจอที่ให้สีแดง เช่น จอเรดาห์ จอโทรทัศน์ จอคอมพิวเตอร์ ฯลฯ
ธาตุ 17 ตัวซึ่งประกอบกันเป็น REM นั้นมีชื่อแปลก ๆ เช่น cerium (Ce) / dysprosium (Dy) / erbium (Er) / lanthanum (La) / thallium (Tm) / เป็นต้น
ประโยชน์ประการแรกของ REM ก็คือการเอาธาตุบางตัวในกลุ่มไปประกอบกับก้อนที่เป็นสารกัมมันตภาพ เช่นยูเรเนียมโดยรวมกันวางอยู่ในท่อที่เรียกว่า fuel rod เพื่อช่วยทำให้ปฏิกิริยาทางเคมีที่เกิดจากสารกัมมันตภาพวางอยู่ใกล้กันนั้นมีความรุนแรงน้อยลง ไม่เกิดความร้อนที่รุนแรง หากค่อยเป็นค่อยไป โดยพลังงานความร้อนนั้นจะนำไปใช้ประโยชน์ต่าง ๆ เช่น ผลิตไฟฟ้า
ในประการที่สอง บางตัวของ REM นั้นเมื่อนำไปผสมกับธาตุอื่นก็กลายเป็นโลหะ beryllium-aluminum ซึ่งมีน้ำหนักเบาและแข็งแรงมาก ในทางทหารเอาไปใช้เป็นโครงสร้างของตัวถังเครื่องบินรบ นอกจากนี้เอาไปใช้ในเทคโนโลยีเกี่ยวกับเรดาร์และการตรวจสอบสารระเบิดและระเบิด เป็นส่วนผสมในกระจกที่ต้านแรงสั่นสะเทือนได้ดี เช่น รถถังและเครื่องบินรบ ในทางพลเรือนเอาไปใช้เป็นวัตถุดิบในการสร้างวงจรไฟฟ้าขนาดเล็กและเบาเพื่อใช้ ในเครื่องบินขนาดเล็กไร้คนขับ (drones) โทรศัพท์มือถือ เครื่องบินขนาดเล็ก ฯลฯ
ประโยชน์ประการที่สาม ก็คือ เป็นส่วนประกอบสำคัญของการสร้างรถยนต์ไฟฟ้าเนื่องจาก lanthanum เป็นวัตถุดิบสำคัญของการสร้างแบตเตอรี่รถยนต์ที่มีประสิทธิภาพสูง ในรถยนต์ไฮบริด เช่น รถ Toyota รุ่น Priusนั้น ใช้ lanthanum ไม่ต่ำกว่าคันละ 20 ปอนด์ เพื่อเพิ่มพูนความสามารถในการเก็บกระแสไฟฟ้าของแบตเตอรี่
นอกจากนี้ยังมีการวางแผนที่จะใช้ thorium (สมาชิกที่มีกัมมันตภาพรังสี)ทดแทนยูเรเนียมที่หาได้ยากขึ้นทุกที ในความเป็นจริงมีการใช้ REM ประกอบในการสร้างอุปกรณ์และเครื่องมือทางทหารอีกมากที่เป็นความลับของแต่ละประเทศ ประโยชน์หรือโทษหนึ่งที่เกิดขึ้นก็คือ thallium ได้กลายเป็น ยาพิษยอดนิยม
ในยุคก่อน ค.ศ.1972 thallium sulfate ซึ่งเกิดจากการผสมของธาตุสมาชิกหนึ่งใน REM กับ sulfur กลายเป็นผงขาวเหมือนเกลือจนสามารถละลายในน้ำได้ สารนี้เป็นส่วนผสมสำคัญของยาเบื่อหนูซึ่งหาซื้อได้ง่าย เมื่อมีผู้รู้มากขึ้นก็กลายเป็นเครื่องมือฆาตกรรมที่เนียนจนมีชื่อเรียกว่า ผงพินัยกรรม (inheritance powder) กล่าวคือเป็นผงที่ช่วยให้ได้รับมรดก
สำหรับมนุษย์นั้นผงขาวนี้เพียง 1 กรัมในกาแฟก็จะทำให้ล้มป่วย สุขภาพเลวลงอย่างรวดเร็วและเสียชีวิตในเวลา 2-3 อาทิตย์ โดยมีอาการปนเปกับโรคอื่น ๆ จนแยกไม่ออกและหาหลักฐานไม่ได้ ความเนียนทำให้มันเป็นเครื่องมือที่แพร่หลายในปัจจุบันจนมีคดีฆาตกรรมในโลกตะวันตกอยู่ไม่น้อย
ขอเล่ารายละเอียดเพื่อให้หวาดเสียวเล่นสักหน่อย เมื่อผงนี้ถูกย่อยสลายในร่างกายและเข้าไปในกระแสเลือด อะตอมของ thallium มีลักษณะคล้ายโปแตสเซียมมากจนร่างกายยอมให้เข้าไปในเซลล์ได้ และเมื่อบุกทะลวงเข้าไปได้ก็ไปทำปฏิกริยาทางเคมีจนทำลายสุขภาพลงอย่างช้า ๆ
ผู้แนะนำว่าผงนี้เป็นยาพิษก็คือนักเขียนเรื่องฆาตกรรมลึกลับมือเอกของโลกคือ Agatha Christie (1890-1976) ผู้เขียนนิยาย 66 เรื่อง รวมพิมพ์ทั้งหมด 2,000 ล้านเล่ม (อันดับ 3 รองจากคัมภีร์ ไบเบิล และบทประพันธ์เช็คสเปียร์) ผงนี้เป็นยาพิษสำคัญในนิยายชื่อ The Pale Horse (1961) จนถูกวิจารณ์ว่าชี้โพรงให้กระรอก
REM มีบทบาทสำคัญในเรื่องดุลอำนาจของโลกเนื่องจากจีนเป็นประเทศที่มีสินแร่ของ REM รวมตัวกันแน่นเป็นปริมาณมหาศาลที่สุดในโลก โดยอยู่ในบริเวณ Inner Mongolia ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของจีน ว่ากันว่ามีมูลค่ามหาศาลอย่างไม่ต่างไปจากที่ซาอุดิอาระเบียมีน้ำมันเลย เหตุที่มีมากในบริเวณนี้ก็เชื่อว่ามีสาเหตุมาจากการเคลื่อนตัวของผืนแผ่นดินเมื่อ 400 ล้านปีก่อน จนภูเขาไฟระเบิดดัน REM ขึ้นมาจากใจกลางของโลก
ประเทศที่มี REM เป็นปริมาณรองลงมาก็คืออาฟกานิสถาน ประเทศซึ่งมีภูมิรัฐศาสตร์ที่น่าอันตราย เพราะอยู่ใจกลางระหว่างตะวันออกกลาง รัสเซีย จีน และอินเดีย หากความวุ่นวายสู้รบในประเทศนี้ที่เริ่มตั้งแต่ทศวรรษ 1980 จบลงก็จะมีรายได้มหาศาลจาก REM
ไม่มีใครบอกได้ว่าการสู้รบฆ่าฟันแย่งชิงดินแดนกันนั้น ส่วนหนึ่งมีสาเหตุมาจากการมี REM อยู่มากเป็นพิเศษหรือไม่ รายงานการสำรวจในปี 2010 ของ US Geological Survey ระบุว่า นอกจากมีสินแร่ REM อยู่มากแล้วก็ยังมีแร่เหล็กและทองคำอยู่อีกมากเป็นพิเศษอีกด้วย มูลค่าทั้งหมดนั้นอาจมีค่าระหว่าง 1-3 ล้านล้านเหรียญสหรัฐ
โครงการอวกาศพิชิตดวงดาวของสหรัฐ รัสเซียและจีนนั้น มีจุดมุ่งหมายประการหนึ่ง คือ แสวงหาสินแร่ REM และแร่ธาตุใหม่ ๆ จากดาวทั้งดวง สหประชาชาติในปี 1966 ได้เสนอ Outer Space Treaty โดยระบุว่าทรัพยากรจากนอกโลกเป็นของทุกคนบนโลกเช่นเดียวกับสิ่งที่อยู่ในก้นมหาสมุทร แต่ถึงปัจจุบันประเทศทั้ง 3 ก็ยังมิได้ลงนาม