ウランやトリウムの放射性崩壊の際に形成されることがあるよ。

地球の大気から抽出するには、膨大なエネルギーとインフラが必要だよね。ガス巨人の大気からの抽出は、かなり未来の話に感じる。

確かに、地下で何百万年もかけて石油と似たように形成されるから、天然ガスの採掘の副産物にもなり得るんだよね。

ヘリウムは地下での放射性崩壊によって自然に生成されるんだ。役に立つ量を人工的に作る方法はないけど、天然ガス井戸からもっと捕まえることはできるよ。今は多くのヘリウムが井戸のところで放出されて無駄になってるんだ。価格が上がるにつれて、もっと井戸用の冷却ヘリウム捕集装置に投資するのが理にかなってくるね。

もしアルファ粒子をたくさん放出するものがあれば、電子の源で囲むことができるかもね。詳細は自分で考えてみてほしいけど、普通の放射性物質の大きな量を扱わない限り、役に立つほどのヘリウムは得られないと思う。核融合も同じで、E=mc^2の影響で、核融合は大量のエネルギーを生み出すけど、物質はほんのわずかしか得られないんだ。自然にヘリウムが出てくるのを何百万年も待つか、今あるものを慎重にリサイクルする以外に、たくさんのヘリウムを得る良い方法はなさそうだね。

地球上のヘリウムは核融合によって生成されるわけじゃなくて、核崩壊によって生成されるんだ。崩壊からはアルファ、ベータ、ガンマ放射線が出るのは知ってるよね。ガンマ線はエネルギーの高い光子で、厚い鉛やコンクリートで防護する必要があるんだ。ベータ放射線は高エネルギーの電子で、薄い鋼板で防げるよ。最後にアルファ放射線があって、これはヘリウムの原子核なんだ。紙一枚でアルファ放射線をブロックできることが多いよ。中には強力なアルファ放射線を放出する物質もあって、ポロニウム-210がその一例だね。ポロニウム-210は崩壊からのエネルギーのほとんどがアルファ放射線の形で出てくるから、摂取すると非常に危険なんだ。これが、ポロニウム-210を生成すると、基本的にヘリウムを放出していることになるんだ。地球上のヘリウムのほとんどはウランやトリウムの崩壊から来ているよ。

ヘリウムが化学的に生成できない理由（例えば水から水素を作るように）は、ヘリウムを含む自然の化合物が存在しないからなんだ。ヘリウムは貴ガスだから、そもそもそういう化合物を形成しないんだよ。

ヘリウムは、地球とは違って重力が強い4つの大きな惑星に大量に存在してるんだ。月にもヘリウムが少しあるって言われてて、これは太陽風から来てるらしい。月のヘリウム3を核融合に使う提案もあるけど、ヘリウム3の融合が可能になればの話ね（今のところは、重水素と三重水素の融合が主に試みられてるから、かなり難しい）。でも、核融合には比較的少量でも役立つかもしれない。その他の用途には、月のヘリウムの量は足りないかもしれないし、そこから運ぶのがどれだけ高くつくかを考えると、なおさらね。

だからその名前の由来なんだね！

ヘリウムが不足している理由の一部は、アメリカが主な供給国だったからなんだ。誰もヘリウムの採取に投資する市場のインセンティブがなかったんだよ。アメリカが戦略的な石油備蓄を使って、常に低価格で石油を供給しているようなものだね。戦略的備蓄は供給として使うべきじゃないし、緊急時以外はヘリウムの供給に影響を与えるべきじゃないんだ。ヘリウム備蓄を売ることで不足が生じるってことは、それが備蓄として使われていなかったってことを示してるよ。アメリカは実質的にヘリウムの価格を人工的に補助していたんだ。今起こっているのは、人々が実際のヘリウムの価格を支払っているってことだね。

大気の上層部にヘリウムの供給があるんじゃないかな :)

需要がこのまま増え続けると、あと約40〜60年の「安い」ヘリウムの備蓄が残ってるってことだね。ヘリウムの価格が上がり始めると、供給チェーンに価格ショックが起きる。経済的に回収可能な量は約400〜700億立方メートル（未来の技術開発と価格上昇を考慮した場合）。既知の地質的な備蓄の上限は約600〜1000億立方メートルで、これは新しい鉱床が見つかってもおおよそ正しい数字だと思う。現在の消費量は年間1億8000万立方メートル。3%の成長率だと、あと80〜140年は持つけど、5%成長だと50〜90年。だから「心配してない」って言うのは、自分には関係ないっていう自己中心的な見方だよね。子供たちがその問題に直面する可能性は十分にあるし、孫たちにとっては本当に重要な問題になるだろうね。

ダイバーのためには、もっと良い水中ドローンを作ることに集中すべきだと思う。人命のリスクを完全に排除するためにね。AIは必要ないし、ただ表面までケーブルでつながったリモコンの機械があればいいんだ。今のロボットアームでは器用さに欠ける部分もあるけど、もっと器用なシステムを作るのは不可能なことじゃないと思うよ。

世界が天然ガスのような化石燃料から離れていくにつれて、問題は大きくなるね。私は化学者じゃないけど、代替手段は本当にないのかな？ヘリウムを作るために核融合炉を運営するのはコスト的に難しいと思うけど、水素を自由な陽子で爆撃してパーティー用の風船を膨らませるなんて、かなりSF的な未来だよね。ヘリウムは貴ガスだから、簡単に分解できる分子もないだろうし。水分解のような解決策もないし、ヘリウムを含む分子も存在しないからね。放射性崩壊もあるけど、それも長いスパンでは限界があるし。

いつものことだけど、「XYZが不足してる」ってなったら、価格をそれに応じて設定すれば、市場はすぐに調整されるよ。民間企業が長期的な視点を持つとは期待しない方がいい。ボーナスの仕組みがそうなってないからね。

ただ、星からヘリウムを取り出すのはかなり難しいかもしれないけどね。

太陽から取り出すのはほぼ無理だね。回収用の宇宙船が溶けちゃったり、太陽の重力に捕まったり、ガス巨星からは強い放射線で onboard システムが壊れたり、また重力に捕まったりするから。

数世代にわたる往復旅行は実用的な解決策じゃないよ。スタートレックはフィクションだからね。