ヘリウム空気より軽い数少ない気体の一つです。さらに重要なのは、非常に安定しており、無色、無臭、無害であるため、自動浮遊する風船を膨らませるのに最適です。

現在、ヘリウムは「希土類ガス」や「黄金のガス」と呼ばれることがよくあります。ヘリウム地球上で唯一、真に再生不可能な天然資源であるとしばしば考えられています。使えば使うほど、資源は少なくなり、その用途は多岐にわたります。

そこで興味深い疑問が浮かびます。ヘリウムは何に使われているのか、そしてなぜ再生不可能なのか？

地球のヘリウムはどこから来るのでしょうか？

ヘリウム周期表では2番目に位置付けられています。実際、宇宙では水素に次いで2番目に豊富な元素でもありますが、地球上では非常に希少です。

これは、ヘリウム原子価はゼロで、通常の条件下では化学反応を起こさない。通常はヘリウム（He）とその同位体ガスの形でのみ存在する。

同時に、ヘリウムは非常に軽いため、一度ガス状で地表に現れると、地球上に留まらず、容易に宇宙へ逃げてしまいます。数億年もの歳月を経て、地球上にはヘリウムがほとんど残っていませんが、現在の大気中のヘリウム濃度は約5.2ppmを維持しています。

これは地球の岩石圏が今後も生成し続けるためである。ヘリウム逃げる際に失われる損失を補うためです。先ほども述べたように、ヘリウムは通常化学反応を起こさないので、どのようにして生成されるのでしょうか？

地球上のヘリウムの大部分は放射性崩壊、主にウランとトリウムの崩壊によって生成されます。これは現在、ヘリウムを生産する唯一の方法でもあります。化学反応によって人工的にヘリウムを生成することはできません。自然崩壊によって生成されたヘリウムの大部分は大気圏に放出され、ヘリウム濃度を維持しながら継続的に減少していきますが、一部は岩石圏に閉じ込められます。閉じ込められたヘリウムは通常、天然ガスに混入しており、最終的には人類によって開発・分離されます。

ヘリウムは何に使われますか？

ヘリウムは溶解度が極めて低く、熱伝導率が高いという特性があります。これらの特性により、溶接、加圧、パージなど、ヘリウムを必要とする多くの分野で使用されています。

しかし、本当にヘリウム「黄金のガス」と呼ばれる理由は、その低い沸点にあります。液体ヘリウムの臨界温度と沸点はそれぞれ5.20Kと4.125Kで、これは絶対零度に近く、すべての物質の中で最も低い温度です。

これにより液体ヘリウム極低温工学や超伝導体の冷却に広く使用されています。

一部の物質は液体窒素の温度で超伝導を示しますが、より低い温度を必要とする物質もあります。これらの物質は液体ヘリウムを使用する必要があり、代替は不可能です。例えば、磁気共鳴画像装置や欧州大型ハドロン衝突型加速器（ELCA）に使用されている超伝導材料はすべて液体ヘリウムで冷却されています。

弊社では液体ヘリウム分野への参入を検討しておりますので、どうぞご期待ください。