ヘリウム

ヘリウム

出典: Wikipedia
一般小学生

まとめ

  • 周期表の第18族(希ガス)に属する、原子番号2の元素です。
  • 宇宙全体では水素に次いで2番目に多く存在する成分であり、太陽木星などの主要な構成要素です。
  • 無色、無臭、無毒で化学的に極めて安定しており、他の物質と反応しない不活性ガスとしての性質を持ちます。
理科化学希ガス宇宙の構成

解説

ヘリウムは、電子配置が閉殻構造をとっているため、化学的に非常に安定しています。この「不活性」な性質を活かし、半導体製造の保護ガスや溶接時の酸化防止用ガスとして産業界で不可欠な存在です。また、全元素の中で最も沸点が低く(約マイナス269度)、超電導リニアや医療用MRIの磁石を冷却するための極低温冷却剤としても重宝されています。

宇宙におけるヘリウムは、ビッグバン直後や恒星内部での核融合反応によって生成されました。太陽や木星といった天体は、その質量の大部分が水素とヘリウムで占められています。地球上では、岩石に含まれる放射性元素が崩壊する際に発生し、天然ガスの中にわずかに含まれる貴重な資源として採取されています。

コラム

太陽と木星は成分が非常によく似ていますが、決定的な違いはその質量にあります。太陽は巨大な質量による圧力中心部が超高温になり、核融合反応を起こして自ら光り輝く「恒星」となりました。一方、木星は恒星になるための質量が不足していたため、核融合を始めることができず惑星にとどまりました。

木星が太陽のような恒星になるためには、現在の約80倍(太陽の約8%)の質量が必要だったと考えられています。このように、天体が恒星になれるかどうかは、その組成だけでなく、核融合を開始できるだけの十分な質量があるかどうかにかかっています。

小学生のみなさんへ

ヘリウムは、空気よりもずっと軽くて、燃えることもない安全なガスです。風船をふわふわと浮かせるのによく使われています。

実は、宇宙うちゅう全体で見ると、水素の次にたくさんある成分です。太陽や木星という大きな星も、ほとんどがこのヘリウムと水素でできています。

太陽は自分自身で光り輝いていますが、木星は太陽と同じような成分なのに光ることができません。それは、木星の重さが足りなかったからです。もし木星が今の80倍くらいの質量しつりょう(重さ)があれば、太陽のような「恒星こうせい」になれたかもしれません。

ルラスタコラム

ヘリウムを吸うと声が高くなるのは、ヘリウムの中を伝わる音のスピードが空気中よりもずっと速いからです。ただし、遊びで吸うときは必ず専用の「ボイスチェンジ用ガス」を使ってくださいね。

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