【研究】ヘリウムが入手できない！JAXAなど研究機関が“悲鳴”

シャチ ★

　冷やすと電気抵抗がゼロになる超電導材料の低温研究から、医療機器や半導体製造まで、幅広く使われているヘリウムの調達が難しくなっている。産業向けが優先され、後回しになりがちな研究機関は悲鳴を上げる。その中で大規模ユーザーの東京大学物性研究所は、使用分の9割以上を回収・再生する設備を持つ。ヘリウムを使用後に大気放出している企業に対し、研究所がリサイクルを手伝うことで“ヘリウム危機”を乗り越えられないか、検討に入った。

　ヘリウムは沸点がマイナス269度Cで全元素の中で最も低い。超電導材料などを液体ヘリウムに浸すと、蒸発熱などにより対象物は極低温に冷やされる。病院の磁気共鳴断層撮影装置（MRI）や量子コンピューターもこの特性を利用する。

　販売の半分程度を占める産業用は、不活性ガスとして光ファイバーや半導体製造に使われている。また水素の次に軽いガスとして気球にも使われる。

　ヘリウムの生産は地下の天然ガスから抽出する。世界生産の約6割を占める米国は戦略物資と位置付け、国外への販売を2021年に終了する。同じく生産の3割を占めるカタールは周辺国との国交断絶で船便の遅れが目立つ。18年秋の供給側の国際会合を機に、販売が絞られ値上げが進行。先行きが見えないという。

　ヘリウムの入手が困難になり、研究者の間では「実験ができなくなる」との悲痛な声が上がる。宇宙航空研究開発機構（JAXA）は、観測気球用ヘリウムが十分に確保できず実験計画を変更したことを記者会見で明らかにした。

　日本では研究向けの販売シェアは低いが、使用量では3割とのデータもある。これは大学など全国30―40カ所にヘリウムの再生施設があり、再生使用しているためだ。このうち東大物性研は、他大学の研究も支援する「共同利用・共同研究拠点」で、加速器関連機関を除くと最大規模だ。ほぼ全研究室に張り巡らせた配管で使用済みガスを回収・精製・液化する大型設備を動かしている。

　これに対して産業用の多くは、ヘリウムガスを大気中に捨てている。再生設備などに数億円がかかり、高圧ガス保安法の対応もいるためだ。そこで東大物性研は「ガス会社と連携してヘリウムを回収し、物性研の設備で再生できないか」（山下穣准教授＝物性研低温委員長）と調整に動く。大学・研究機関の新たな社会貢献として注目されそうだ。

【記者の目】
　研究機関と企業の対応の違いは、所有設備やコスト、労力などが異なるから。さらに今回は使い方も、研究は冷却用の液体ヘリウム（使用後はガス）、産業はヘリウムガスのまま、と違っている。複雑な状況にある日本全体の問題を、「大学から働きかけて変えられないか」と考える東大物性研に好感を持つ。文部科学省の「共同利用・共同研究拠点」だというミッションも影響しているだろう。

　今回は低温液化室で働く専門の技術職員も取材相手だった。国立大の法人化後、どの大学も技術職員を大幅に減らしてしまったが、彼ら・彼女らがいてこそ回る先端研究、という状況を認識しないといけない。

日刊工業新聞・山本佳世子　6/7(金) 9:24配信ニュースイッチ
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