希土類元素

21Scスカンジウム39Yイットリウム57Laランタンランタノイド58Ceセリウム59Prプラセオジム60Ndネオジム61Pmプロメチウム62Smサマリウム63Euユウロピウム64Gdガドリニウム65Tbテルビウム66Dyジスプロシウム67Hoホルミウム68Erエルビウム69Tmツリウム70Ybイッテルビウム71Luルテチウム

希土類元素（きどるいげんそ、）またはレアアースは、31鉱種あるレアメタルの中の1鉱種でレアアースの通説 正と誤 JOGMEC、スカンジウム Sc、イットリウム Yの2元素と、ランタン La からルテチウム Lu までの15元素（ランタノイド）の計17元素の総称である（元素記号の左下は原子番号）。周期表の位置では、第3族のうちアクチノイドを除く第4周期から第6周期までの元素を包含する。なお、希土類・希土と略しており、かつて稀土類・稀土とも書き、それらは英語名の直訳であり、比較的希な鉱物から得られた酸化物から分離されたことに由来している。

 概要 
希土類元素は化学的性質が互いによく似ている。性質を若干異にするスカンジウムおよび天然に存在しないプロメチウム以外の元素は、やイオン吸着鉱などの同じ鉱石中に相伴って産出し、単体として分離することが難しい。そのため、混合物であるミッシュメタルとして利用されることも多い。

「希」の名がつくものの、金や銀などの貴金属に比べて地殻に存在する割合は高く、特にセリウム Ceは銅に匹敵するほどの量が存在するグレイ(2010):137。しかし、単独の元素を分離精製することが難しく、流通価格が貴金属並みに高価となることがある。この意味で2012年現在でも希少（）な元素であり、レアメタルに分類される。ただし、アメリカ地質調査所によれば、希土類元素の世界の埋蔵量はおよそ9900万トンであり、全世界の年間消費量約15万トンから比較すれば、資源の枯渇はあまり危惧されていない。

温泉にも微量の希土類元素が含まれているものがある。強酸性の玉川温泉からはジスプロシウムやユーロピウムなど14種類の希土類元素が含まれていることが確認されている温泉からレアアース採取、秋田大グループが成功 読売新聞。

スカンジウムを除く、イットリウムおよび希土類元素を主成分とする希土類鉱物は、同形鉱物に共通の根幹名（ルートネーム、root name）とハイフンで繋いで括弧内に最卓越（predominant）した希土類元素の元素記号を配する命名規約（レビンソン則、Levinson rule）に基づき命名される希土類鉱物の結晶化学に関する研究。ただし、日本語では最卓越した元素を冒頭に持ってくるのが一般的である。ガドリン石を例に挙げると、セリウムが卓越した"gadolinite-(Ce)"とイットリウムが卓越した"gadolinite-(Y)"は、それぞれ「セリウムガドリン石」、「イットリウムガドリン石」と表記される。ただし、「ランタン（Lanthanite-(La)）」Lanthanite-(La),'mindat.org''などのように、鉱石名に元素名が入っていると表記が重複して煩雑になる問題がある。

 分類 
希土類元素のうちスカンジウムとイットリウム以外の 15元素はランタノイドである。ランタノイドの中で、Gdよりも原子量が小さい元素 (La-Eu) を軽希土類元素（、）、重い元素 (Gd-Lu) を重希土類元素（、）と呼ぶレアアースの最新動向 平成27年8月28日 石油天然ガス・金属鉱物資源機構 金属資源情報。また、中間のものを中希土類と呼ぶこともある。

元素ごとに分離されたものを分離希土、分離されていないものを混合希土（ミッシュメタル）と呼ぶ。

 用途 
希土類元素を含む材料は、以下の2つに分けて考えられる。
 4f電子に基づく物性を利用している材料
発光材料、磁性体など
 イオン半径や電荷など希土類独特の化学的性質を用いる材料
触媒、固体電解質、酸化物高温超伝導体、水素吸蔵合金、発光材料の母結晶など

希土類元素は蓄電池や発光ダイオード、磁石などのエレクトロニクス製品の性能向上に必要不可欠な材料である。希土類元素、特にランタノイドは電子配置が通常の元素とは異なるために物理的に特異な性質を示す。水素吸蔵合金、二次電池原料、光学ガラス、強力な希土類磁石、蛍光体、研磨材などの材料となる。マグネシウム合金に微量添加することで機械的特性を向上する。

+ 希土類元素の種類と用途例日経エレクトロニクス 2007年8月27日号「レア・アース」用途21Sc39Y57La58Ce59Pr60Nd61Pm62Sm63Eu64Gd65Tb66Dy67Ho68Er69Tm70Yb 備考磁石・磁性体材料◎◎○○○不対電子を持つもの光ディスク○○○光磁気ディスク○蛍光体○○○○Eu:赤, Tb:緑, Y:赤レーザー○○○○○○○光ファイバ増幅器○○コンデンサ○○○水素吸蔵合金○超伝導材料○○○高温超電導光学ガラス○○高屈折率、低分散

 具体的用途 
 超強力磁石の磁性体（モーター、バイブレータ、マイク、スピーカーなど）
 ネオジム磁石、ネオジムボンド磁石：ネオジム、ジスプロシウム（添加剤）
 サマリウムコバルト磁石：サマリウム
 プラセオジム磁石：プラセオジム
 ガラス基板研磨剤（ディスプレイ、HDDなど）
 酸化セリウム系研磨材：セリウム
 蛍光体（照明、ディスプレイなど）
 ブラウン管、蛍光灯、水銀灯、CCFL、プラズマディスプレイ：イットリウム、テルビウム、ユウロピウム、ランタン、セリウム、ガドリニウム
 メタルハライドランプ
 ScI3-NaI-Hg-Xe封入：スカンジウム水銀フリー自動車前照灯用 HID ランプ - 東芝
 LED
 YAG蛍光体：イットリウム、セリウム（付活剤）
 シリケート系蛍光体：ユウロピウム（付活剤）セラミックスアーカイブズ LED照明 （1996年〜現在）
 光ディスク（書き換え可能タイプ）の記録層（DVD、CD、Blu-ray Disc）
 光磁気ディスクの磁性層（MO、MD）
 テルビウム-鉄-コバルト合金：テルビウム
 プリンターの印字ヘッド
 鉄-ジスプロシウム-テルビウム合金：ジスプロシウム、テルビウム
 石油精製触媒、自動車用排気ガス浄化触媒：セリウム
 レーザー（チタンサファイアレーザーなど）
 YAGレーザ、YVO4レーザー、YLFレーザー：イットリウム、ネオジム（ドープ材）
 原子力産業（制御棒、核燃料添加剤など）：ハフニウム、ガドリニウム
 発火合金（ライターの火打ち石など）
 アウアー合金：セリウム、ランタン、ネオジム、プラセオジムなど
 光学ガラス（望遠鏡、顕微鏡、カメラ、プリズムなど）：ランタン、ガドリニウム
 ニッケル・水素充電池：ミッシュメタル
 スカンジウムアルミ合金: スカンジウム

 削減・リサイクル技術 
 添加剤の拡散最適化による削減
 酸化セリウム系研磨剤の再利用
 蛍光灯などに使われた蛍光粉の回収全国初！使用済み蛍光管からレアアースを回収・再資源化 福岡県 2011年9月6日
 エアコンや洗濯機、ハイブリッド車などからの希土類磁石回収レアアース回収急げ 中国生産減 各社は家電廃棄物から“採掘” MSN産経west 2012年8月26日三菱マテ、ハイブリッド車からレアアース回収 日本経済新聞 2012年9月10日
 ハイブリッド車のニッケル・水素充電池からのミッシュメタル回収
 永久磁石を用いないモーターの使用（スイッチトリラクタンスモータ）

 産地 
 産地 

希土類元素の地上の産地は偏在しているが、2009年時点では、コストの問題から埋蔵量における割合が3割の中国（内モンゴル）が世界の産出量（推定12.4万トン/年）の97 %以上を占め独占的な地位を確保していた中国、レアアースの輸出禁止を検討 WIRED VISION 2009年08月27日11時19分閲覧。その後は中国以外からの調達が進んでいる（詳細後述）。

 カザフスタン 住友商事および東芝がそれぞれ採掘を目指していたが、2017年現在採掘実績なし。住商は合弁を解消し撤退している。
 インド（豊田通商） Indian RE 2013年から日本へ輸出。
 ベトナム Dong Pao（豊田通商、双日）2013年から日本へ輸出。
 オーストラリア Duddo 2013年から日本へ輸出。
 オーストラリア（双日） Mount Weld 2013年から日本へ輸出。
 オーストラリア Nolan's Bore 2014年生産開始。
 オーストラリアオリンピックダム
 オーストラリアEneabba
 南アフリカ共和国 Steenkampskraal 2012年生産開始。
 アメリカ合衆国 Mountain Pass 2012年生産開始。
 カナダ ノースウェスト準州トーア・レーク (Thor Lake) 2014年生産開始。
 カナダ サスカチュワン州ホイダス・レーク (Hoidas Lake) 2014年生産開始。
 アメリカ合衆国 マウンテンパス
 グリーンランド Kvanefjeld 2014年生産開始。
 オーストラリア Nolan's Bore 2014年生産開始。
 ロシア ムルマンスク州ロヴォゼロ鉱床 平成25年6月20日 独立行政法人 石油天然ガス・金属鉱物資源機構モスクワ事務所 大木雅文

2013年3月、海洋研究開発機構と東京大学の研究チームは南鳥島沖の水深5800メートルの海底の堆積物を分析したところ、高濃度で希土類元素が含まれる堆積物（希土類泥）を発見日本近海に高濃度レアアースを発見、南鳥島沖 AFP。日本のマンガン鉱床に花崗岩を上回る割合で希土類元素が含有されていることが判明した。また、火力発電所などの集塵機で回収される石炭や石油の灰にも含まれているため、今後の利用促進が予測される。また、海底のマンガンノジュールやコバルトリッチクラスト、熱水鉱床などの海洋資源も供給源として検討されている。米国ではカリフォルニアの鉱床で希土類元素採掘が再開される見込みがある。

2018年4月、早稲田大学の高谷雄太郎講師と東京大学の加藤泰浩教授らの研究チームは、日本の最東端にある南鳥島（東京都）周辺の海底下にある希土類元素の資源量が世界の消費量の数百年分に相当する1600万トン超に達することを明らかにした南鳥島のレアアース、世界需要の数百年分。
研究チームは、南鳥島の南方にある約2500平方キロメートルの海域で海底のサンプルを25か所で採集し、希土類元素の濃度を分析した。その結果、ハイブリッド車などの強力な磁石に使うジスプロシウムは世界需要の730年分、レーザーなどに使うイットリウムは780年分に相当した。
研究チームはまた希土類元素を効率的に回収する技術も確立した。希土類元素を高い濃度で含む生物の歯や骨を構成するリン酸カルシウムに着目。遠心力を使って分離したところ、濃度は2.6倍に高められた。これは中国の陸上にある鉱床の20倍に相当する濃度となる。

ジスプロシウム (Dy) やテルビウム (Tb) の重希土類は、中国南部のイオン吸着型鉱床と呼ばれる特殊な風化鉱床でしか生産されていなかった産業技術総合研究所 レアメタルタスクフォース編 『レアメタル技術開発で供給不安に備える』 工業調査会、2007年、65-88頁。足立 吟也 監修 『希土類の材料技術ハンドブック 基礎技術・合成・デバイス製作・評価から資源まで』 NTS、2008年、ISBN 978-4-86043-194-5。。今後、需要が増加すると見られるハイブリッドカーや電気自動車用の高出力モーターの磁石にジスプロシウム (Dy) とテルビウム (Tb) を添加することで保磁力が高まるため、重希土類の不足が懸念されていた。しかし2012年11月にカザフスタンの重希土類の精製施設が開所したことで、初の中国以外の重希土類生産場となった。

 中国依存の問題と輸出規制 

中国の鄧小平は1992年の南巡講話で「中東には石油があるが、中国には希土類がある。中国は希土類で優位性を発揮できるだろう」（中東有石油、中国有稀土、一定把我国稀土的優勢発揮出来）と述べDian L. Chu (Nov 11, 2010). "Seventeen Metals: 'The Middle East has oil, China has rare earth'". Business Insider.、希土類元素の戦略的価値を重視する路線を決定づけた。当時世界の希土類元素埋蔵量の85 ％が中国に存在したとされる。1980年代から「中国希土類化学の父」と呼ばれる徐光憲の貢献や政府の863計画によって希土類元素の研究開発が推し進められGoldman, Joanne Abel (April 2014). "The U.S. Rare Earth Industry: Its Growth and Decline". Journal of Policy History. 26 (2): 139–166. doi:10.1017/s0898030614000013. ISSN 0898-0306.、上流工程から下流工程まで担う中国は希土類元素関連で他国をあわせた数の2倍もの特許を取得した。貴重な外貨獲得源として希土類鉱山の採掘にも力を注ぎ、希土類市場は供給過剰に伴う価格下落によってコスト面で採算が釣り合わなくなった中国以外の国の希土類鉱山は次々と閉山し、特にテルビウムやジスプロシウムなどの重希土類の生産は、中国一国に限られることになった。これにより、2000年代後半の希土類元素の産出量の95 %以上は中国のバヤンオボー鉱床とイオン吸着型鉱床により偏在するようになり、政治的リスクを負うようになっていた。2010年代に入るころには中国は産地としてだけでなく、その加工技術でも優位に立つことで世界の9割も供給する独占的な地位を手に入れることになった経済産業省2011年版不公正貿易報告書244～254頁掲載。いわば、中東諸国が世界のほとんどの原油を保有しているだけでなく精製する市場もほぼ独占したようなことに近いとも評された。

ここまで生産が中国に集中する事になった原因の1つは、その生産コストの低さもある。これは単純に賃金水準が安いということもあるが、希土類元素鉱の特性上、中国以外では管理コストが高騰してしまうという事情がある。希土類元素には放射能物質のトリウムが含まれているため、その取扱や後処理に多額のコストがかかるのである。この点中国は、労働者の保護や後処理を他国ほど厳密に行わない『トコトンやさしいレアアースの本』128ページのコラム「中国の環境問題」にて筆者の体験談として、見学したレアアース工場にて研究者の手が白く被曝していた、当時のレアアース工場としては当たり前だったようだ、と書いている。放射能物質の処理もずさんで、普通はドラム缶に詰めて地下に埋めるところをテーリングポンド（尾鉱貯蔵池）にそのまま保管するのが当たり前、と書いている。中には鉱山に直接ぶっかけてリーチング（湿式冶金）し、レアアース濃縮物を得る鉱山もあると書いている。『トコトンやさしいレアアースの本 (今日からモノ知りシリーズ)』日刊工業新聞社 2012年8月21日出版。ISBN 978-4526069284 西川 有司 (著), 藤田 豊久 (著), 亀井 敬史  (著), 中村 繁夫 (著), 金田 博彰 (著), 美濃輪 武久 (著), 藤田 和男 (監修)ため、低コストで生産することができる。

中国政府は、2006年に国土資源部が希土類を対象とした資源保護計画を発表し、2010年7月に商務部が輸出枠大幅削減方針を発表するなど、希土類元素の資源保護政策に転換した『レアアースに手を焼く中国』日経エコ・ジャパン 2010年12月3日 2010年12月9日閲覧。。これは、先進各国が自国の埋蔵量を温存したまま、中国の希土類元素を安く買っていることの中国側の対応と見られている。これに伴い希土類の価格が急激に上昇した。たとえば、ジスプロシウムの価格は2005年には1キログラムあたり50ドル（USドル）程度であったが、2010年初頭には1キログラムあたり160ドル、2010年6月末時点で400ドルに高騰した『EV用モーターにかかる中国という暗雲』日経エコ・ジャパン 2010年8月5日 2010年12月9日閲覧。。

民生用から軍事用の製品にまで希土類元素は幅広く利用され米軍は中国のレアアースに頼り過ぎ、米メディアが警告 Record China 2017年12月17日閲覧。加藤泰浩「太平洋のレアアース泥が日本を救う」23頁 PHP研究所、2012年、希土類元素を中国に頼るチャイナリスクは、2010年9月に発生した尖閣諸島中国漁船衝突事件後に、資源ナショナリズムに基づいて中国政府が希土類元素の日本への通関を意図的に遅滞させる事で、希土類元素の事実上の対日禁輸措置に踏み切ったことで顕在化した。これを契機に、特に希土類元素の工業的寄与が大きい日本では、希土類元素の対中依存に対する危機感が高まり、官民を挙げて「元素戦略」と銘打った対応が図られている。例えば政府系機関や民間企業は、希土類元素を使用しないか削減しても希土類元素を使用する製品と同等の性能が発揮できる製品の開発や「元素戦略プロジェクト」 文部科学省実施事業－オンライン情報例 、2010年12月9日閲覧。経済産業省の「希少金属代替材料開発プロジェクト」について 経済産業省実施事業 2010年12月9日閲覧。大西孝弘『レアアース、代替技術は有望』日経ビジネス 2010年11月15日 2010年12月9日閲覧。、希土類元素のリサイクル技術の開発を加速させ、希土類元素の備蓄を増進し『誰も知らないレアアースの現実』日経エコ・ジャパン 2010年11月15日 2010年12月9日閲覧。
、必要な希土類元素については中国以外からの分散調達を加速させた。この結果、2012年上半期には早くも日本の対中希土類元素依存度が50 %以下となり、中国の希土類元素の輸出量と輸出価格が急落したレアアース:中国規制せず…日本の調達先分散で効果薄れ 毎日新聞 2012年10月3日。
価格はピーク時の5分の1に下がったピーク時は危機時の20分の1。日本はインドの漂砂、ベトナム北部のカーボナタイト、カザフスタンのウラン鉱床残渣、オーストラリアのカーボナタイトなど代替地の権益の確保を始めた2013年秋に双日がオーストラリアから出荷開始、豊田通商がインドで2014年度中に生産予定。住友商事のカザフスタンから輸入する計画は未出荷。。またEEZ内の海底鉱物資源の探査も加速しており、2012年6月28日に東京大学のグループが南鳥島付近の海底5600メートルで日本で消費する約230年分に相当するジスプロシウムがあると推定されると発表したこと、今後は掘削技術を提供している三井海洋開発と共同で深海底からの泥の回収技術の開発を目指すことを発表した。
また、アメリカとの協同調査ではインド洋の海底に高濃度の希土類元素を含む泥が発見され、陸地では偏在しているものが海底では広範に存在する可能性が示唆されたが、高深度のものは商業採掘が困難であるという問題もあった東大、レアアース含む泥を発見 インド洋東部で - 日本経済新聞 2013/5/20 23:04版。

しかし、財務省貿易統計によると、HSコード2805.30と28.46を希土類元素とした場合、2014年の通年ベースで日本は希土類元素の輸入の6割を中国に依存している。代替供給先を確保できたのは主に軽希土類であり、希少価値の高い重希土類は中国南部に広く分布するイオン吸着型鉱床と呼ばれる風化花崗岩に依存している。
重希土類（イットリウム、ジスプロシウムなど）は、2013年の時点の三菱UFJリサーチ&コンサルティングの推計によると商業生産の95 %以上を中国が行っており希土類（ﾚｱｱｰｽ）産業が直面した問題とその対応 - 経済産業省 総合資源エネルギー調査会、当然輸入も中国に依存している。また軽希土類の採掘する鉱山から主に出てくるのは使用量の激減したセリウムであり、採算を維持するためには同時に採掘するネオジムやランタンの価格を上げるか採掘量全体を削減する必要がある。また、日本企業は中国に工場を置くことで対中輸入を減らしていた。

2015年に日米欧からの提訴を受けて世界貿易機関（WTO）が協定違反と断じたことにより、中国は希土類元素とタングステンとモリブデンに賦課している「輸出税」と「輸出数量制限」を廃止した。

2016年2月にアメリカの政府監査院（GAO）はアメリカ国内の希土類元素のサプライチェーン再構築に15年を要するとしており、中国を除く希土類元素鉱床は全て希土類元素関連の特許を保有する中国で加工しているために中国が禁輸すればほぼ全てのコンピュータ、スマートフォン、自動車、航空機などのラインやNATOの兵器システムに影響を与えるとされる。2015年に希土類元素のアメリカ最大手が破綻しており、2017年には中国に超される1980年代まで世界最大の希土類元素生産量を誇っていたアメリカ唯一の希土類元素鉱山は米投資ファンドと中国のによる米中企業コンソーシアムに買収された。

2018年からの米中貿易戦争では、同年7月にアメリカが関税リストの草案に中国の希土類元素を盛り込んで注目されたが、同年9月の関税発動の際には対象から外した。同年8月に成立したで米国防総省が中国、北朝鮮、イラン、ロシアといったアメリカと対立する国から希土類元素を購入することを禁止し、同年10月には米国防総省は米国の軍需産業が中国の希土類元素に依存しているチャイナリスクに警鐘を鳴らした。2019年5月に米中の貿易摩擦の激化で中国からのほぼ全輸入品が関税対象にリストアップされた際も中国は世界の7割から9割を生産して米国が8割超も中国からの輸入に依存していることから外され、これに対して中国の国家発展改革委員会が米軍需産業を標的にした希土類元素の輸出規制を示唆したことを受け、戦闘機やミサイルなどの軍用品まで使われている希土類元素の対中依存を国内生産で軽減すべきとして米国防総省は連邦政府に資金拠出を要請し、米軍はマンハッタン計画以来の希土類元素生産への投資を計画することとなり、2020年9月30日にトランプ米国大統領は希土類元素の対中依存を見直すよう命じる大統領令に署名した。

トランプ大統領はデンマークからのグリーンランドの購入に意欲を示していた。背景には世界最大の希土類元素の未開発鉱床であるの権益をめぐる米中の対立があるとされた。中国系企業のによる希土類元素開発はの争点となり、1979年以来の政権与党で開発推進派のが敗北する結果となった。トランプのグリーンランド購入構想は友人のロナルド・ローダーが最初に提案したことから始まった。

2025年に再燃した貿易摩擦でも中国が行った希土類元素の輸出規制が依然中国に依存するアメリカとの交渉に大きな影響を与え、米国防総省はアメリカで唯一希土類元素を採掘するの株式で中華人民共和国自然資源部が所有する盛和資源を上回る筆頭株主となった。
一方で2025年12月には、中国輸出管理法における両用品目・技術輸出入許可証管理リストに希土類元素関連品目が追加された
。

 脚注 

 注釈 

 出典 

 参考文献 


 関連項目 
 保護貿易
 資源ナショナリズム
 レアメタル
 白雲鉱区 - 世界最大の希土類元素鉱床・バイヤンオボ鉱床がある、中国内蒙古自治区包頭市の市轄区。
 キドカラー - 日立製作所が製造・販売していたカラーテレビの商標・愛称。輝度を上げるためにブラウン管内部の蛍光体材料に希土類が用いられたことから「輝度」と「希土」をかけて「キドカラー」と名付けられた。
 日本希土類学会
 キリンジ - アルバム『Buoyency』に収録されている曲「都市鉱山」の歌詞でタンタル、イッテルビウムなどの鉱物名がそのまま羅列されている。
 コール オブ デューティ ブラックオプス2 - レアアースを巡って米中が対立する世界を舞台にしたゲーム。
 ハウス・オブ・カード 野望の階段 - レアアースを巡る米中の貿易摩擦も題材になってるドラマ。

 外部リンク 
日本希土類学会
新金属協会
Rare Earth Elements, Asia's Energy Security, and Sino-Japanese Relations, Interview with Yufan Hao, University of Macau, and Jane Nakano, CSIS (5/12/11)

Rare earths mining: China's 21st Century gold rush, BBC News June 2010 infographic examining China's role in the rare earths market.
独立行政法人 石油天然ガス・金属鉱物資源機構 希土類金属等回収技術研究開発 平成２３年度（第６回）金属資源関連成果発表会
 ノーニュークス・アジアフォーラム通信No.122
レアアース泥の成因解明
南鳥島沖の「超高濃度レアアース泥」は地球寒冷化で生まれた (次世代海洋資源研究センター、2020年6月18日 プレスリリース）

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