【やくだつ原子】Vol.4「ヘリウム（He）」
前回（炭素）のおさらい
キーンコーン♪カーンコーン♪
ひこまる先生
「さて、前回までは、三度に渡って【炭素】について授業をしてきました。
炭素とは、それほど重要で、身近な原子だということですね。せっかくなので、一人一人簡単に炭素についての特徴を振り返ってもらえますか？
ではまず、喜多くんからお願いします」
喜多
「人類の夢＂カーボンナノチューブ＂の素材になっている！」
YMT
「ダイヤモンドは最も硬い鉱物です。それと、炭素でできているものなら人工的に作ることもできます」
カミィ
「原子の結合の違いによって性質は変わる」
MAX
「人間は、ダイヤの原石である」
今回の原子「ヘリウム」
ひこまる先生
「はい、皆さんありがとうございます。それぞれ興味が違って面白いですね！
それでは、今回取り上げる原子は【ヘリウム】です。原子番号は、２番目です！」
喜多
「２番じゃダメなんですか？」
ひこまる先生
「いえ、順番は関係ありません。原子番号の順番は、原子に含まれる陽子の数で決まります。例えば、前回の炭素は陽子を６個持つので、原子番号は６番です。陽子が多いほど、質量が大きいです。ヘリウムは２番目なので、とても軽い原子ということになります。
さらに、ヘリウムはなんと、宇宙においても、水素に次いで２番目に多いんですよ」
MAX
「え！宇宙って真空で、何もないのではないんですか？」
ひこまる先生
「宇宙は非常に密度は低いですが、原子が全く存在しないわけではありません。宇宙では全体の原子の９８％を、水素とヘリウムが占めているんです」
MAX
「へ〜！」
喜多
「ヘリウム（He）だけに？」
YMT
「くすくすっ」
ひこまる先生
「はいはい、すぐ漫才を始めない！
宇宙は最初、水素しか存在しませんでした。しかし、ビッグバンという大爆発が起こったことで、水素同士の融合が起こり、水素から陽子２個のヘリウムや陽子３個のリチウムなどができたと言われています」
喜多
「なるほど。それがビッグバンアタックなんですね！」
出典：DRAGON BALL／鳥山明 集英社
ひこまる先生
「違います。
そんなヘリウムについて、皆さんはどんなイメージがありますか？」
喜多
「声が変になる！」
カミィ
「変な声になる」
MAX
「変声になる！」
YMT
「えっと・・・、声が変になる」
ひこまる先生
「・・・皆さん同じですね（笑）
テレビの企画などでヘリウムガスが使われたり、パーティーグッズとしても有名なので、そういうイメージが強いですよね。
では、なぜ声が変になるのでしょうか。喜多くんわかりますか？」
ヘリウムで声が変わるのはなぜ？
喜多
「え・・・、そうですね。なんかヤバイ成分があるんじゃないですかね？」
ひこまる先生
「ヘリウムガスは無味無臭そして無害の気体です。そのためヤバイ成分などは入っていません。しかし、大量に肺に取り込むと、酸欠になり、意識障害になる事故なども起きています。変な声になるのが面白くても、吸い過ぎには注意が必要です。喜多くん、気をつけてくださいね」
喜多
「ぼ、僕はそんなもんに頼らんでも笑かします！！」
YMT
「くすくすっ」
ひこまる先生
「そうですね。ヘリウムに頼らず笑わせてください。
ヘリウムガスを吸って声が変わるのは、ヘリウムは酸素よりも軽いからです。軽い気体の方が音の伝わりが早いので、高音になるんです。ちなみに、ヘリウムを伝わる音の速さは、空気（主に窒素と酸素）の３倍です」
喜多・MAX・カミィ
「シャアだ！！」
出典：機動戦士ガンダム／サンライズ
YMT
（シーン）
ひこまる先生
「男子なら、そう言うと思っていました（笑）。でも、あながち間違ってはいないんですよ。ガンダムは、ヘリウムの同位体である＂ヘリウム３＂と重水素を科学反応させて得たエネルギーで動く設定なので、きっと、シャア専用の機体は、ヘリウムを多く使用しているのでしょう」
カミィ
「まさかのガンダムとの共通点（笑）」
喜多
「ガンダムならいくらでも語れますよね！！」
MAX
「坊やだからさ」
ヘリウムの特徴とは？
ひこまる先生
「はいはい！ガンダムについては先生も熱が入ってしまうので、授業が終わってから男子会をしましょう（笑）
話を戻しますが、ヘリウムは、とても軽いという性質がありますが、どんなものに利用されているか、何か思い浮かびますか？」
カミィ
「バルーンとか、飛行艇に使われてますよね！ジブリ映画でも描かれた・・・なんだっけ、ほら・・・」
YMT・カミィ
「魔女の宅急便！（はっ！！）」
出典：魔女の宅急便／スタジオジブリ
ひこまる先生
「おや、息ぴったりですね（笑）。その通りです。バルーンや飛行艇、気球などにも使われているんですよ。
なぜ浮くのかに関しては、私も敬愛している柳田理科雄先生が、「１日１科学」というチャンネルで、ヘリウムについての動画をあげているので、参考にしてみてください」
なくてはならないヘリウム
MAX
「先生！軽い原子を入れることで気球が浮かぶなら、水素でも良いということですか？」
ひこまる先生
「MAXくん、いい質問です。その通り、水素でも浮かせられます。ただ、水素は燃える性質を持っているので、静電気でも走ったら爆発してしまい、とても危険なのです」
喜多
「水素って、水っていう字なのに爆発するんだ・・・」
ひこまる先生
「今回はヘリウムの授業なので、水素はまた別の機会に詳しく説明しますが、燃える性質を持ちます。そのため、安全なヘリウムが使われているんですね。
ヘリウムは他にも、医療用MRIやリニアモーターカーなどに利用されています。とても私たちの生活に役立っている原子なのです。
しかし、その利用しやすさから最近問題になっているのは、ヘリウムガスの不足です。ヘリウムは気体の中でも高価なのですが、最近はそもそも入手することができない時すらあります」
MAX
「先生、ヘリウムって、この宇宙ではとても多いんじゃないんですか？」
ひこまる先生
「鋭い質問ですね！確かに、宇宙には多く存在します。しかし、ヘリウムは軽く早いため重力の影響を受けにくいのです。そのため地球にはあまり多く存在しません」
カミィ
「なるほど。だから、月に多いと言われる＂ヘリウム３＂を得る為に、人類は月を目指しているんですね」
喜多
「そうなると、月の裏側に宇宙人の基地があるっていう都市伝説も、信憑性がありますね」
ひこまる先生
「月にある＂ヘリウム３＂からエネルギーを取り出すのは現代の技術では難しいです。ちょっと脱線しましたが、また別の機会に触れていくことにしましょう。
月の＂ヘリウム３＂をエネルギーとして使う予定は、おそらく今後もないので、難しいと断言してしまって良いと思います。
さて、そろそろ授業は終わりますが、ヘリウムを学んできて、どんな印象を持ちましたか？」
喜多
「ヘリウムは、声を変えるだけの原子じゃなかったんですね」
MAX
「伊達に、原子番号２番じゃない、重要な原子なんですね」
YMT
「まさか、『魔女の宅急便』に繋がるとは思ってませんでした（笑）」
カミィ
「ガンダムと繋がりのある、同位体の＂ヘリウム３＂が気になります」
ひこまる先生
「ヘリウムは、声を変えるだけではなくて、とても重要な原子です。ぜひ、今回の授業を機に、ヘリウムについてもっと学んでいきたいですね！
それでは、今回はガンダムとヘリウムの関係について、もっと語り合いたいということで、男子は残って補習しましょう！」
男子
「はーい！！！」
今回のまとめ
・ヘリウムは水素の次に軽い原子
・ヘリウムは空気の３倍速く音が伝わる為、声が変わって聞こえる
・無害の気体のため、バルーンや飛行艇、気球に使われている
・生成が難しく、貴重な気体の為、高額でもある
・医療やリニアなど、現代科学にはなくてはならない原子
・同位体の＂ヘリウム３＂は、エネルギー資源の可能性を秘めている
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道楽舎では、「なりたつ原子」アニメ化プロジェクトを実行中！！物語にして小説化、漫画化、そしてアニメ化を目指しています！
「やくだつ原子」シリーズもプロジェクトの一環として、書籍化を予定していています。過去コラムも今のうちに要チェックです！