Nga thuộc 'Tứ cường thế giới' tinh chế được kim loại mệnh danh 'Người gác cổng an toàn của lò hạt nhân'

Truyền thông Nga đưa tin ngày 17/3/2026, Tập đoàn hạt nhân nhà nước Rosatom của Nga, nhà sản xuất Hafnium duy nhất của nước này, cho biết họ đã chuyển hướng nguồn cung kim loại này từ thị trường châu Âu sang thị trường châu Á.

Nhà máy cơ khí Chepetsk, một công ty con của Rosatom, đã ký hơn 10 hợp đồng cung cấp các hợp chất Hafnium do Nga sản xuất cho các quốc gia ở Nam và Đông Á.

Cho đến gần đây, tới 95% lượng xuất khẩu kim loại chuyển tiếp màu xám bạc Hafnium của Nga là sang các nước châu Âu. Động thái mới nhất này cho thấy phạm vi cung ứng hiện nay đã thay đổi đáng kể.

"Tứ cường" có khả năng tinh chế Hafnium: Kim loại chiến lược của công nghệ sạch 

Hafnium, một kim loại màu bạc sáng bóng, có cấu trúc gần giống với Zirconium, giữ vị trí độc đáo trong các vật liệu tiên tiến và công nghệ sạch.

Từ lò hạt nhân đến tên lửa vũ trụ và chip điện thoại thông minh, một nguyên tố hiếm hoi âm thầm kết nối các công nghệ này: Hafnium (Hafni). 

Khả năng hấp thụ neutron cực đỉnh, chịu mức nhiệt nghìn độ C và tính ổn định hóa học khiến nó trở nên không thể thiếu — ngay cả khi nó vẫn gần như chưa được nhiều người biết đến. 

Vì có hàm lượng tự nhiên (dạng thô, không phải tinh khiết) khiêm tốn trong vỏ Trái đất (~3 ppm), nên Hafnium được con người chiết xuất từ quá trình tinh chế Zirconium. 

Hiện nay, Nga, Mỹ, Pháp, Trung Quốc là 4 quốc gia chính có năng lực tinh chế Zirconium cấp hạt nhân tiên tiến—và do đó có khả năng sản xuất Hafnium tinh khiết. Trong đó, Roastom - qua Nhà máy Cơ khí Chepetsk (CMZ) - là cơ sở duy nhất của Nga sản xuất Hafnium và các hợp kim gốc Hafnium, SFA (Oxford) - Công ty chuyên phân tích kinh tế vĩ mô của Anh - cho biết.

Việc chiết xuất Hafnium tinh khiết rất khó khăn về mặt kỹ thuật vì hai nguyên tố này có tính chất hóa học gần như giống hệt nhau - với tỷ lệ 1 phần Hafnium trên mỗi 50 phần Zirconium. Điều này khiến Hafnium trở nên hiếm, đắt đỏ nhưng lại có tầm quan trọng chiến lược trong một số công nghệ tiên tiến nhất trên thế giới.

Dẫu vậy, nhu cầu toàn cầu về kim loại này hứa hẹn bùng nổ trong tương lai. 

Báo cáo mới nhất của Fortune Business Insights vào tháng 3/2026 cho thấy, quy mô thị trường Hafnium toàn cầu được định giá ở mức 390,4 triệu USD vào năm 2025. Thị trường dự kiến sẽ tăng từ 420,85 triệu USD vào năm 2026 lên 725,63 triệu USD vào năm 2034, với tốc độ tăng trưởng kép hàng năm (CAGR) là 8,10% trong giai đoạn dự báo.

Điều này cho thấy, Hafnium vốn từ một sản phẩm phụ của Zirconium trở thành vật liệu chiến lược quan trọng bậc nhất trong công nghệ cao, từ nhu cầu lò hạt nhân an toàn đến lĩnh vực điện khí hóa toàn cầu.

Vì sao Nga coi trọng Hafnium - "Người gác cổng an toàn của lò hạt nhân" 

Sự kết hợp độc đáo giữa khả năng chịu nhiệt cực cao (2.233°C), hấp thụ neutron cao hơn gấp 600 lần so với Zirconium và tính ổn định hóa học nhờ khả năng chống ăn mòn vượt trội trong môi trường khắc nghiệt đã mang lại cho Hafnium vai trò kép: Vừa là "người gác cổng an toàn của lò hạt nhân" - Vừa cho phép tạo ra các hợp kim nóng nhất, các vi mạch nhỏ nhất, và thiết bị điện tử tiên tiến nhất.

Đó là lý do, Hafnium nằm trong nhóm 29 kim loại chiến lược quý hiếm của nước này, Interfax trích thông tin từ Bộ Tài nguyên Thiên nhiên và Môi trường Liên bang Nga năm 2025.

Trong các lò phản ứng hạt nhân (đặc biệt lò nước áp lực PWR và thế hệ lò mô-đun nhỏ SMR), Hafnium được dùng để chế tạo thanh điều khiển [control rods] của các nhà máy điện hạt nhân và lò phản ứng tàu ngầm. 

Các kỹ sư hạt nhân Nga đánh giá cao Hafnium vì tiết diện hấp thụ neutron nhiệt đáng kể của nó - xấp xỉ 115 × 10^-28 m². Đặc tính vượt trội này cho phép Hafnium thu giữ neutron hiệu quả mà không tự trải qua quá trình phân hạch [Về cơ bản, nó đóng vai trò như hệ thống hãm của lò phản ứng].

Điều làm nên sự khác biệt của Hafnium so với các chất hấp thụ neutron khác là tuổi thọ đặc biệt cao dưới tác động của bức xạ. Thanh điều khiển Hafnium có thể hoạt động hiệu quả trong khoảng 40 năm mà không bị mất độ phản ứng quá mức hoặc hư hỏng - bằng vòng đời hoạt động trung bình của nhiều nhà máy điện hạt nhân. Tuổi thọ cao này giúp giảm chi phí thay thế và số lần ngừng hoạt động, một lợi thế rõ ràng cho cả các cơ quan quản lý an toàn và các nhà điều hành điện lực quản lý các tài sản trị giá hàng tỷ USD.

Điện hạt nhân là nguồn điện zero-carbon ổn định, bổ trợ cho năng lượng tái tạo. Các nước Mỹ, Pháp, Canada, Anh đang tích trữ chiến lược Hafnium để triển khai SMR, trong khi Trung Quốc cũng đẩy mạnh sản xuất nội địa để hỗ trợ mở rộng nhà máy hạt nhân.

Ở lĩnh vực điện khí hóa, Fortune Business Insights nhận định, trên phạm vi toàn cầu, xu hướng điện khí hóa đang tăng tốc, được thúc đẩy bởi sự phổ biến nhanh chóng của xe điện và các hệ thống năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời và năng lượng gió, vốn phụ thuộc rất nhiều vào các thiết bị điện tử tiên tiến. 

Trong khi đó, Hafnium đóng vai trò thiết yếu trong các hợp kim siêu bền được sử dụng cho các bộ phận động cơ phản lực như cánh tuabin, vòi phun và hệ thống đẩy, nhờ khả năng duy trì độ bền cấu trúc vượt trội ở nhiệt độ cao.

Chính nhu cầu tăng tốc sang sang sử dụng điện năng, đặc biệt là điện từ năng lượng tái tạo, góp phần khiến cho thị trường Hafnium thời gian tới bùng nổ hơn nữa.

Trang Ly