私たちの身の回りには、スマホや電気自動車、医療機器、風力発電まで、現代テクノロジーの根幹を支える素材があります。
その中でも 「レアアース(希土類元素)」 は、なくてはならない重要な金属群です。
レアアースとは?
「レアアース(希土類元素:Rare Earth Elements, REE)」は、化学的に似た性質をもつ17種類の金属元素の総称です。
この中には15種類のランタノイド元素(ランタンからルテチウムまで)に加えて、スカンジウム(Sc)とイットリウム(Y)が含まれます。
レアアース(希土類元素)の全17種類一覧
まずは、すべてのレアアースの名前と元素記号を一覧で紹介します。
| 元素名 | 元素記号 | 特徴・代表的な用途 |
|---|---|---|
| ランタン | La | カメラレンズ合金、電池材料などに利用される金属元素 |
| セリウム | Ce | 自動車触媒やガラス研磨剤、レンズ研磨材 |
| プラセオジム | Pr | 高強度合金や磁性材料、航空機部品 |
| ネオジム | Nd | 強力な永久磁石(電動モーターや風力発電機) |
| プロメチウム | Pm | 放射性同位体で、原子電池等の特殊用途 |
| サマリウム | Sm | 永久磁石、がん治療用医療機器 |
| ユーロピウム | Eu | ディスプレイ蛍光体、LED照明の発光材料 |
| ガドリニウム | Gd | MRI造影剤、原子炉制御材料 |
| テルビウム | Tb | 緑色蛍光体、データ記録材料 |
| ジスプロシウム | Dy | 高温耐性磁石、ハードディスク |
| ホルミウム | Ho | レーザー、磁気材料 |
| エルビウム | Er | 光ファイバー通信、レーザー技術 |
| ツリウム | Tm | ポータブルX線機器、特殊レーザー |
| イッテルビウム | Yb | ステンレス添加剤、レーザー技術 |
| ルテチウム | Lu | PETスキャン機器、触媒 |
| スカンジウム | Sc | 航空機用軽合金、スポーツ用品 |
| イットリウム | Y | LED蛍光体、セラミックス材料 |
レアアースが活かされる主な用例
それぞれの元素はそれぞれの性質を生かした用途で使われています。
ここでは代表的な例を用途別にわかりやすく紹介します。
強力な永久磁石として (Nd・Dy)
レアアースの中でも、ネオジム(Nd)や ジスプロシウム(Dy)は、「Nd-Fe-B磁石」という最強の永久磁石に欠かせません。
- 電気自動車のモーター
- 風力発電機
- ハードディスク
- スマホの小型モーター
- スピーカー
強力な磁石はこうした用途で使われており、現代の省エネ・高効率技術の核となっています。
ディスプレイ・照明(Eu・Y・Tb)
ユーロピウム(Eu)やイットリウム(Y)、テルビウム(Tb)は光を発する蛍光体として、テレビやスマホの液晶ディスプレイ、LED照明に用いられています。
触媒・ガラス・工業用途(Ce・La)
セリウム(Ce)は自動車の排ガス触媒やガラス研磨剤として、ランタン(La)はカメラレンズ合金や電池材料に使われるなど、素材強度や表面加工に貢献しています。
医療・通信・先端技術(Gd・Er・Tm・Lu)
ガドリニウム(Gd)は MRI造影剤 の原料として医療分野で活躍。
エルビウム(Er)は光ファイバー通信の増幅器に使われ、ツリウム(Tm)は医療機器のX線装置に用いられます。
ルテチウム(Lu)は PETスキャン検出器の材料として使われます。
レアアースとレアメタルは同じもの?混同されやすい違いを整理
「レアアース」と「レアメタル」は名前が似ているため混同されがちですが、意味も範囲も異なる概念です。
結論から言うと、レアアースはレアメタルの一部にあたります。
レアメタルとは何?
レアメタル(希少金属)とは、
- 地球上に存在量が少ない
- もしくは存在量は多くても、採掘・精製が難しい
といった理由から、安定供給が難しい金属資源の総称です。
重要な点として、レアメタルには国際的に統一された厳密な定義はありません。
日本では経済産業省(METI)が資源戦略の観点から分類しており、一般的に 30~40種類前後の金属がレアメタルとして扱われています。
代表的なレアメタルの例
- リチウム(Li):リチウムイオン電池
- コバルト(Co):EV用電池、耐熱合金
- タングステン(W):超硬工具
- インジウム(In):液晶ディスプレイ
- タンタル(Ta):電子部品用コンデンサ
※これらはレアアースではありません。
レアアースとは何か
一方、レアアース(希土類元素)は、特定の17元素を指す化学的に明確なグループ名です。
内訳は次の通りです。
- ランタノイド15元素
- スカンジウム(Sc)
- イットリウム(Y)
レアアースは、
- 強力な磁性
- 発光(蛍光)特性
- 触媒作用
といった機能性の高さが特徴で、電気自動車、風力発電、ディスプレイ、医療機器などに不可欠です。
存在量自体は「極端に少ない」わけではないのですが、単独で存在せず、分離精製が非常に難しいという点が「レア」と呼ばれる理由です。
レアアースとレアメタルの関係を整理
両者の関係は次のようになります。
| 用語 | 範囲 | 分類 | ポイント |
|---|---|---|---|
| レアメタル | 広い概念 | 産業上の分類 | 希少性・供給リスクで分類される |
| レアアース | 狭い概念 | 化学的な分類 | 17元素に限定された化学的グループ |
レアアースもレアメタルも、どちらも金属元素を指す言葉です。
ただし、この2つは同じ基準で分類されているわけではありません。
レアメタルは「産業上の分類」
レアメタルは産業上の分類であり、安定供給が難しい金属資源をまとめた呼び名です。
これは化学的な分類ではなく、資源政策・産業戦略の観点から作られた分類です。
そのため、性質も用途も異なる多様な金属が「レアメタル」として一括りにされています。
レアアースは「化学的な分類」
一方、レアアースは、合計17種類の金属元素を指す、化学的に定義されたグループです。
レアアースがレアメタルに含まれるのは、分離精製の難しさや供給リスク、代替困難性といった産業上の重要性が高いためです。
なぜ混同されやすいのか
この2つが混同されやすい理由は、
- どちらも「レア」という言葉が使われている
- どちらもハイテク産業に不可欠
- ニュースでは資源問題として一括して扱われやすい
といった点にあります。
しかし実際には、
分類の基準そのものが違う言葉だと理解すると整理しやすくなります。