ヘリウム気体は空気よりも軽い数少ない気体の一つです。さらに重要なことに、非常に安定しており、無色無臭で無害であるため、自浮き風船を膨らませるのに非常に適しています。

現在、ヘリウムはしばしば「希土類ガス」または「黄金ガス」と呼ばれている。ヘリウム地球上で唯一真に再生不可能な天然資源と考えられていることが多い。使えば使うほど残りは減り、その用途は多岐にわたる。

そこで興味深い疑問は、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資源なのか、ということだ。

地球のヘリウムはどこから来るのか？

ヘリウム周期表では2番目にランク付けされている。実際、宇宙で2番目に豊富な元素でもあり、水素に次ぐ存在量だが、地球上ではヘリウムは非常に希少である。

これはヘリウム原子価はゼロであり、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）とその同位体ガスとしてのみ存在する。

同時に、ヘリウムは非常に軽いため、気体として地表に現れると、地球上に留まることなく容易に宇宙空間へと逃げてしまいます。数億年もの歳月を経て、地球上にはごくわずかなヘリウムしか残っていませんが、現在の大気中のヘリウム濃度は約5.2ppmに維持されています。

これは地球の岩石圏が引き続き生成するためである。ヘリウム脱出損失を補うため。前述したように、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、ヘリウムを生成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中に放出され、ヘリウム濃度を維持しながら徐々に減少していきますが、一部は地殻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、最終的には人間によって開発・分離されます。

ヘリウムは何に使われるのですか？

ヘリウムは溶解度が極めて低く、熱伝導率が高い。これらの特性により、溶接、加圧、パージなど、ヘリウムが好んで用いられる多くの分野で利用されている。

しかし、本当にヘリウム「黄金のガス」と呼ばれる所以は、その低い沸点にある。液体ヘリウムの臨界温度と沸点はそれぞれ5.20Kと4.125Kであり、絶対零度に近く、あらゆる物質の中で最も低い値である。

これにより液体ヘリウム極低温技術や超伝導体の冷却に広く用いられている。

液体窒素の温度で超伝導を示す物質もあれば、より低い温度を必要とする物質もある。これらの物質は液体ヘリウムを使用する必要があり、代替することはできない。例えば、磁気共鳴画像診断装置や欧州大型ハドロン衝突型加速器（ELHC）で使用される超伝導材料はすべて液体ヘリウムで冷却されている。

当社は液体ヘリウム分野への参入を検討しております。今後の展開にご期待ください。