人工ダイヤモンドは炭素原子の配列を整えて作れる一方、人工金には原子核を変える核変換が必要となる。金の人工生成は可能でも、量産と採算には高い壁がある。両者の比較から、希少性を左右するのは「作れるか」ではなく、「経済的に供給できるか」であることを論じる。
① 正〈テーゼ〉――天然の希少物でも、人間は工場で作れる
ダイヤモンドは、炭素原子が特定の結晶構造に並んだ物質です。人工ダイヤモンドでは、豊富に存在する炭素を使い、その構造を人工的に成長させます。
代表的な方法は、高温高圧を利用するHPHT法と、炭素を含むガスから結晶を成長させるCVD法です。人工ダイヤモンドも、模造石ではなく、ダイヤモンドそのものです。gia.edu
ここから、次の考え方が生まれます。
天然で生まれるのに長い時間が必要でも、その形成条件を制御できれば、生産時間を短縮できる。希少性は技術によって克服される。
ダイヤモンドの事例は、「天然では希少である」ことと「人工的にも大量生産が難しい」ことが、必ずしも一致しないと示しています。
② 反〈アンチテーゼ〉――結晶を作ることと、元素を作ることは違う
しかし、この成功をそのまま金に当てはめることはできません。
| 比較点 | 人工ダイヤモンド | 人工金 |
|---|---|---|
| 作り出すもの | 炭素の結晶構造 | 金という元素 |
| 主な操作対象 | 原子同士の結合・配列 | 原子核 |
| 元素の変化 | 炭素のまま | 別の元素から金へ変換 |
| 生産上の核心 | 結晶を効率よく成長させる | 狙った核反応を起こし、金を回収する |
| 主な経済的課題 | 設備、電力、成長速度、品質 | 核反応の収率、設備、原料調製、分離・回収、放射線管理 |
炭素は原子核に陽子を６個持ち、金は79個持ちます。炭素の並び方を変えても金にはなりません。同様に、水銀や鉛を高温高圧にするだけでも、金にはなりません。
金にするには、原子核の陽子数が79個になるように変換する必要があります。CERNでは、陽子82個の鉛原子核から陽子３個などが取り除かれ、金原子核が生じる現象を測定しています。ALICE Collaboration
つまり、人工金は科学的には可能です。難しいのは、売れる金を採算の合う量だけ作ることです。
CERNの例では、2015～2018年に４つの主要実験で生じた金原子核の総質量は、約29ピコグラム、すなわち0.000000000029グラムでした。しかも、生じた核はビーム管などに衝突して壊れるため、そのまま金塊として回収できるわけではありません。home.cern
ただし、LHCは金の生産工場ではありません。この数字を人工金の全製法に共通する生産限界と見るのも不適切です。示しているのは、元素変換の実証と、商業生産の成立との距離です。
③ 合〈ジンテーゼ〉――希少性は「作れるか」ではなく「いくらで供給できるか」で決まる
両者を統合すると、判断の基準は次のようになります。
技術が希少性を崩すのは、人工的に作れたときではなく、市場価格に見合う費用で、継続的に供給できるようになったときである。
人工ダイヤモンドでは、既にある炭素原子を利用し、結晶成長を工業化できます。人工金では、原子核の変換に加え、目的とする同位体の生成、不要な生成物からの分離、安全な回収まで成立させる必要があります。放射性同位体が生じるか、冷却期間が必要かも、製法によって異なります。
したがって、「電力が安くなれば人工金もすぐ量産できる」とは限りません。安価なエネルギーは有利ですが、反応の収率や設備の耐久性、回収工程も同時に改善する必要があるからです。
この違いは、価値の成り立ちにもつながります。ダイヤモンドは人工供給が増えても、天然由来という来歴に価値を見いだす余地があります。一方、人工的に作った金も、安定同位体・純度などが同じなら、物質としては天然の金と同じです。そのため、将来、安価な人工金の大量供給が実現すれば、金全体の希少性に直接作用すると考えられます。
人工ダイヤモンドは「自然が作る構造」を工業化したもの。人工金は「元素を作り替える過程」の工業化を必要とするものです。技術は希少性を変えますが、その速度と費用は、越えるべき物理的な壁によって異なるのです。
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