レアアース（希土類元素）とは：種類・性質・用途と分布まとめ

ここでは、17種類の希土類元素とその原子番号、記号、名前の由来、用途を一覧表にまとめました。レアアースには、発見者の名前を冠したものと、発見された場所によって名前をつけたものがあります。

レアアースは鉄より重い元素です。超新星爆発（星の爆発）で作られる。自然界では、ウラン238の核分裂でごく微量の放射性プロメチウムが生成される。ほとんどのプロメチウムは原子炉で合成される。

希土類元素は、微量（ppm、100万分の1）で経時変化する。その割合は、地質年代測定や化石の年代測定に利用できる。

希土類元素は一緒に発見されることが多い。プロメチウムの最長寿命同位体の半減期は17.7年である。このため、自然界にはごく少量しか存在しない元素である。プロメチウムは、安定（非放射性）同位体を持たず、安定元素に続く2つの元素のうちの1つである（もう1つはテクネチウム）。

ランタノイドはどれも大きさが近いため、レアアースは昔から分離が難しい元素でした。セリウム土類とイットリウム土類と呼ばれる軽ランタノイドと重ランタノイドの分離以上に、自然界でランタノイドの分離が進んだことは、地質学的に見ても稀である。この地球化学的な分離は、最初に発見された2つの希土類に示されている。1794年のイットリアと1803年のセリアである。発見当時は、すべてのレアアースが混ざった状態だった。セリウム土類は世界各地で大規模な鉱床が発見され、開発が進められている。イットリウムは鉱床が少ない。また、通常、小さく、濃縮されていない。

1948年まで、世界のレアアースのほとんどは、インドとブラジルの砂鉱床から産出されていた。1950年代までは、南アフリカが世界のレアアースのほとんどを採掘していた。これは、レアアースを含む鉱物の大きな鉱脈が発見されたためです。1960年代から1980年代にかけては、カリフォルニアの鉱山が主要な生産地だった。現在もインドや南アフリカの鉱山でレアアース精鉱が作られているが、中国での生産量に比べると非常に少ない。中国は世界のレアアース供給の95％以上を生産していたのである。そのほとんどは内モンゴル自治区で行われてきたが、内モンゴル自治区の確認埋蔵量は37％しかなかった。その後、この数字は2012年までに90％、23％まで下がったと言われているが。世界の重希土類（ジスプロシウムなど）はすべて、多金属のバヤンオボ鉱床など中国のレアアース資源から産出されている。2010年、米国地質調査所（USGS）は、米国が1300万トンのレアアースを保有しているとの調査結果を発表した。

これらの元素の新たな需要は、その供給量を上回っている。近い将来、世界はレアアースの不足に直面するかもしれません。2009年からの数年間で、新しい供給源が開発されない限り、レアアースの世界需要は毎年4万トンずつ供給を上回ると予想されています。

中国

こうした懸念が大きくなったのは、中国の動きがあったからだ。中国は、輸出に規制をかけ、密輸を阻止するために努力すると言っている。2009年9月1日、中国は2010年から2015年にかけて、輸出量を年間3万5千トンに引き下げると発表した。中国は、これは希少資源を節約し、環境を保護するために行われると述べた。2010年10月19日、中国日報は、中国が「貴金属を乱獲から守るため、来年はレアアースの輸出枠を最大でさらに30％削減する」と報じた。2010年末に中国は、2011年のレアアース第一次輸出量は14,446トンと発表した。これは2010年の第1回輸出量から35％減となる。2011年9月、中国は8つあるレアアース鉱山のうち3つの鉱山で生産を停止すると発表した。これらの鉱山は、中国のレアアース総生産量の40%近くを生産していた。2012年8月、中国はさらに20%の減産を行うと発表した。

中国以外

需要の高まりと中国からの輸出規制により、レアアースを備蓄している国もあります。オーストラリア、ブラジル、カナダ、南アフリカ、タンザニア、グリーンランド、アメリカなどで、新たな供給源の探索が行われています。これらの国の鉱山は、1990年代に中国が世界価格を引き下げた際に閉鎖された。生産再開には数年かかるだろう。

欧州連合（EU）は、デンマーク保護領グリーンランドに対し、現在の世界のレアアース供給の95％を中国が占めていることから、同地での中国によるレアアースプロジェクト開発を制限するよう求めている。2013年初頭の時点で、グリーンランド政府はそのような制限を設ける予定はないとしています。

レアアースやその他の元素の供給源としては、核燃料再処理も考えられる。ウランやプルトニウムの核分裂により、多くの元素とその同位体が生成されます。しかし、これらの同位体の多くは放射能を帯びているため、安全かつ経済的に作成できるとは思えません。

リサイクル

また、レアアース成分を多く含む電子機器廃棄物などもレアアースの供給源となる。リサイクル技術の新たな進歩により、これらの素材からレアアースを得ることが容易になりました。現在、日本ではリサイクル工場が稼働しており、未使用の電子機器には約30万トンのレアアースが含まれているという。フランスでは、ロディアグループがラ・ロシェルとサン・フォンに2つの工場を設立している。これらの工場では、使用済みの蛍光灯、磁石、電池から年間200トンのレアアースを生産する予定です。

地政学的な考慮

中国は、資源の枯渇と環境への懸念が、レアアース鉱物の生産を全国的に管理するようになった理由だと述べています。また、中国のレアアース政策を説明する理由として、環境以外の理由も指摘されています。エコノミスト誌によると、"レアアース金属の輸出を削減することは、中国のメーカーをサプライチェーンの上位に上げ、低品質の原材料ではなく、価値のある完成品を世界に販売できるようにするためだ "とあります。

米国エネルギー省が2010年に発表した「重要材料戦略報告書」では、輸入依存度が最も高い元素としてジスプロシウムを挙げています。

米国地質調査所と米国内務省が2011年に発行した報告書「中国のレアアース産業」は、中国の産業動向について述べています。この報告書では、中国のレアアース生産の将来を導く可能性のある国家政策について考察しています。報告書によると、レアアース鉱物の生産における中国のリードは、過去20年間で拡大しています。1990年、中国はレアアース鉱物の27％を占めるにすぎなかった。2009年、世界の生産量は13万2,000トンだった。そのうち12万9000トンを中国が生産している。報告書によると、最近のパターンは、中国がそのような材料の世界への輸出を減速することを示唆している： "国内需要の増加のために、政府は過去数年間、徐々に輸出枠を縮小してきました"。2006年、中国は、47の国内レアアース生産者と貿易業者と12の中外レアアース生産者の輸出を許可しました。2011年には、国内のレアアース生産者および貿易業者は22社、中国以外のレアアース生産者は9社にとどまりました。政府の今後の政策では、厳しい管理が維持される可能性があります。「中国のレアアース開発計画案によると、2009年から2015年までの年間レアアース生産は、13万から14万（メートル トン）の間に制限される可能性があります。レアアース製品の輸出枠は約3万5千[トン]となる可能性があり、政府は20の国内レアアース生産者と貿易業者にレアアースの輸出を許可する可能性があります。"

米国地質調査所は、米軍の保護下でアフガニスタン南部のレアアース鉱床の探索を行っています。2009年以降、USGSはヘルマンド州のハンネシン村付近にレアアースを含む火山岩が存在するというソ連の主張を検証するため、遠隔調査および現地調査を行ってきました。USGSは、セリウムやネオジムなどの軽希土類元素を含む死火山の中心部の岩石地帯を発見しました。130万トンの有用な岩石をマッピングしている。これは現在の需要水準で10年分の供給量に相当する。米国防総省はその価値を約74億ドルと見積もっている。

レアアース価格

レアアースは、金や銀などの貴金属やニッケル、スズ、銅、アルミニウムなどの非鉄金属のように、取引所で取引されているわけではありません。代わりに、個人市場で販売されています。そのため、価格の監視や追跡が難しい。しかし、mineralprices.comなどのウェブサイトでは定期的に価格が発表されている。17元素は通常、純粋な形では売られていない。通常、「ネオジム金属≥99.5%」のように純度の異なる混合物で流通する。このため、価格はエンドユーザーが求める量と質によって異なることがある。