2010年11月14日

「レアアース」とは何?・・・それはハイテクの調味料

※こちらは11/12(金)21:00より 販売を再開します!Xmas限定カラー登場! オイルヌメ・バギー...


【大畠経済産業相は13日、アジア太平洋経済協力会議(APEC)首脳会議に合わせて来日した中国国家発展改革委員会の張平主任(閣僚級)と横浜で会談した。 日本へのレアアース(希土類)の輸出が滞っている問題について、大畠経産相が改善を求めたのに対し、張主任は「税関で荷物が停滞していることに、日本が関心を持っていることは理解する」と述べた。その上で、来日前に税関検査を効率的かつ迅速に行うよう関係機関に指示を出したことを明らかにし、「近いうちに適切に解決する」との見通しを示した。】 
引用:http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20101113-00000711-yom-bus_all
読売新聞 11月13日(土)21時32分配信


電気自動車や携帯電話、液晶製品に欠かせない元素であるレアアース(希土類)。

その使い方は全て解明されたわけではない。
今後の研究で隠れた使用方法が明らかになる可能性があり、産業技術を牽引する素材と してまだまだ期待される。

■レアアースとは

約120種類ある元素のうち、溶液などに入れると電子が3個抜けたプラス3のイオンになりやすい元素(第3族)。
地球上に埋蔵量が少ないと予想され、名づけられた。最も軽い元素の「スカンジウム」から最も重い「テチウム」まで全部で17元素ある。

似た言葉に、「レアメタル(希少金属)」があるが、こちらの方は単に埋蔵量が少ない金属という意味で、科学的な定義はない。

■レアアースの歴史

1792年・・最初の発見。スウェーデンの小さな村で見つかる。

1960年・・応用研究が始まり、レーザーの発光材料として利用される。
1964年・・カラーテレビ用の赤色蛍光体が開発される。日立製作所のカラーテレビ「キドカラ―」には「ユウロピウム」が使われた。
1983年・・日本で「ネオジム」を使う強力な永久磁石を開発。
1986年・・スイスで「ランタン」を含む超電導物質が発見され、レアアースの知名度が一気に高まる。

■レアアースの特性

レアアースは材料に少し混ぜると、材料が持つ本来の性質を一変させるので「ハイテクの調味料」といわれている。
照明や磁気記録に使う材料では全体の数%しか「レアアース」を含んでいないが、入れないと性能が向上せず製品化が出来ない。

■レアアースを入れると、なぜ性能が高まるか

電子が通る軌道が鍵を握っている。レアアースは原子核の周りを通る軌道のうち、「4f」と呼ばれる軌道に電子が詰まっていく元素。
「4f軌道」は単純な楕円形軌道ではなく、いびつな形になっている。
これにより電子の方向が不揃いになって強い性能を生みだす、と考えられている。
実際のところ、現在のスパコンでもこの「4f軌道」の計算は難しく、現在推定している軌道の形も間違っている可能性がある。

■レアアースの種類と主な用途

元素
番号
記号 4f軌道
電子数
元素名
代表的な用途
21
Sc
スカンジウム 軽量高強度合金、球場の照明
39
イットリウム 高温超電導物質、強力レーザー
57
La
ランタン 水素吸蔵合金、コンデンサー
58
Ce
セリウム 青色蛍光体、自動車用排ガス浄化
59
Pr
プラセオジム 黄緑色ガラス着色剤
60
Nd
ネオジム 高磁場永久磁石、電気自動車
61
Pm
プロメチウム 原子力電池
62
Sm
サマリウム 永久磁石、レーザー
63
Eu
ユウロピウム 赤色蛍光体
64
Gd
ガドリニウム 光磁気記録
65
Tb
テルビウム 緑色蛍光体、光磁気記録
66
Dy
10
ジスプロシウム 蛍光塗料、光磁気記録、電気自動車
67
Ho
11
ホルミウム 淡黄色ガラス着色剤
68
Er
12
エルビウム 光ファイバー、桃色ガラス着色剤
69
Tm
13
ツリウム 青色蛍光体、エックス線源
70
Yb
14
イッテルビウム 黄緑色ガラス着色剤
71
Lu
14
ルテチウム 医療用ベータ線源


■レアアースの今後

コンピューター(スパコン)の能力が向上しより複雑な計算を短時間で処理できるようになれば、現在よりも性能の高い材料の開発が可能になる。
より強力な磁石や、室温で電気抵抗がゼロになる超電導物質の開発も期待されている。

■最後に

レアアースは、持っていれば誰でも使えるというものではない。
それぞれのレアアースは、どのような特性を持ち、どういう使い方をすれば性能の高い最終製品に結びつくかのノウハウが必要だ。
日本はその分野で世界に先駆けている。
中国のレアアースの輸出制限が問題になっているが、その意味で中国はまだ宝の持ち腐れ的なところがある。
しかしごく最近、中国で世界最速のスパコンが開発された。
これによりレアアースの隠し持つ優れた特性を解明し、性能の高いハイテク製品を開発する可能性が高くなった。
日本がハイテク産業で世界をリードするには、このレアアースの研究を最優先課題にする必要がある。
参考資料:日本経済新聞


『レアアース問題で大畠経産大臣と張平主任が会談』by ANNnewsCH



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posted by atuo7 at 09:17 | Comment(0) | TrackBack(0) | 科学 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする
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