ヘリウムは宇宙で2番目に豊富な元素であるにもかかわらず、太陽風によって容易に吹き飛ばされてしまうため、地球上では実際には非常に希少な元素である。
米国アリゾナ州チェンバース近郊のヘリウム採掘現場。写真: AZ Central
IFL Scienceによると、ヘリウムは風船への利用以外にも、 世界中で数多くの驚くべき特性と用途を持っている。ヘリウムは放射性ウランとトリウムの自然崩壊によって生成されるが、この過程には数十億年かかる。現在、ヘリウムは天然ガスのろ過の副産物として、地下の天然ガス溜まりから採取されている。
ヘリウムは非常に軽いため、容器や製造工程から漏れ出したヘリウムは、大気圏の端まで上昇し、太陽風によって地球から吹き飛ばされてしまう。そのため、ヘリウムは真に再生不可能な唯一の資源とよく言われる、とアメリカ化学会は述べている。「地球上でヘリウムを生成するには、何千年もの歳月がかかるでしょう。ヘリウムは、周期表全体の中で、地球から宇宙空間に飛び出す唯一の元素です」と、セントルイスにあるワシントン大学の科学者、ソフィア・ヘイズ氏は語る。
ヘリウムは極めて低温であるため、非常に有用です。沸点はマイナス268.9℃と、あらゆる元素の中で最も低い値です。この特性から、磁気共鳴画像診断装置(MRI)の超伝導磁石の冷却や、宇宙へ向かうロケットの燃料として特に重宝されています。ブルームバーグによると、スイスにある大型ハドロン衝突型加速器(LHC)は、稼働を維持するために週に約120トンのヘリウムを必要としています。
「ヘリウムは再生不可能な資源です。NASAとSpaceXはロケット燃料としてヘリウムを必要としています。MRI装置もヘリウムを必要とします。製薬業界も国防総省もヘリウムに依存しています」と、ノースウェスタン大学の物理学教授であるビル・ハルペリン氏は述べた。
1920年に気球用として設立された米国の連邦ヘリウム備蓄システムは、世界のヘリウム供給量の約40%を占めている。現在、この備蓄は数ヶ月以内に民間部門に売却される可能性があり、ヘリウムのサプライチェーンに影響を与える恐れがある。ヘリウムを豊富に保有する国は、カタール、タンザニア、アルジェリアなどごく少数に限られている。ロシアも新たなヘリウム工場の建設を計画しているが、ウクライナ紛争によって計画の実現が不透明になっている。
世界のヘリウム埋蔵量に関する推定値は大きく異なっている。2019年、セント・アンドリュース大学名誉化学教授のデイビッド・コール=ハミルトン氏は、各国がリサイクルに一層力を入れなければ、世界のヘリウム埋蔵量はあと10年分しかないと推定した。残りのヘリウム埋蔵量に関する最良の推定値は、100~200年分である。
アン・カン( IFLサイエンスによる)
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