ヘリウム
ヘリウムと酸素などとの混合ガスはテクニカルダイビングなど、大深度潜水用の呼吸ガスとして用いられる。ヘリウムは窒素よりも麻酔作用が少ないため、窒素中毒などの中毒症状を起こしにくい。さらにヘリウムは粘度が低いため、高圧下でも呼吸抵抗が小さく、身体からの排泄速度が速いとされている。欠点として熱伝導率が高いため、体温調節が難しくなり低体温症になる危険があること、また空気と比較してはるかに高価であることがある。また、特定の条件下では気泡が生じやすく、いったん血管内に気泡が生じた場合は消失しにくいとの報告がある。ヘリウムと酸素の混合ガスであるヘリオックスと、ヘリウム、酸素、窒素を混合したトライミックスがある。
1903年、アメリカ・カンザス州デクスター(英語版)で石油掘削のボーリングが行われたところ、不燃性のガスが湧き出た。カンザス在住の地質学者エラスムス・ハワース(英語版)がこれを収集し、ローレンス市のカンザス大学で化学者ハミルトン・キャディ(英語版)とデイヴィッド・マクファーランドの協力を得て成分解析を行った。その結果、ガスは質量比で窒素72 %、メタン15 %(酸素がなかったため燃焼しなかった)、水素1 %と、残り12 %の成分は解明できなかった。さらに解析を進めた結果、キャディとマクファーランドは、1.84 %はヘリウムであることを突き止めた。これによって、地球全体では希少であるヘリウムがアメリカのグレートプレーンズ地下に大量に存在しており、天然ガスの副産物として入手可能だということが判明した。
ただし化石燃料とは生成の経緯が異なり、長い年月をかけてウランとトリウムが放射性崩壊することによりヘリウムができる。アメリカのおもなヘリウム含有ガス田は、ほとんどがカンザス州、オクラホマ州、テキサス州西部の地域にある。
この発見によって、アメリカ合衆国は一大ヘリウム供給国となった。第一次世界大戦時、リチャード・スレルホール卿(英語版)の助言を受けて、アメリカ海軍は3基の実験的な小規模ヘリウム製造設備に投資した。これは、空気よりも軽く不燃性のガスを阻塞気球に使う目的があった。
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