TANOKAGA! ~たのしい科学~

教科書では語られない科学ネタの紹介・解説を中心とした、学生向けのブログ

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窒素N2の沸点はマイナス196℃のため、その温度まで冷却すると窒素の気体は液体に変化します。これが液体窒素です。

液体窒素は、高圧タンクなどに入れずに輸送できるなどのメリットがあり、手っ取り早い冷却剤などとして使われています。

入手も比較的容易で、一般人でも購入することができます。その液体窒素を使った危険な遊び映像がネットにはたくさん出回っていますが、今回紹介するのはその中でもYouTubeで最も再生数の多いこちら。



・・・誰が見ても危険そうな遊びですが、液体窒素が持つ危険性はなにも"超低温"だけではないのです。

他にどんな危険性があるのか、解説は以下から。
液体窒素には大きく分けて、3つの危険性が潜んでいます。
1.凍傷
2.爆発
3.窒息


まず1の凍傷ですが、これはいわずもがな、マイナス196℃の超低温による皮膚組織の破壊です。液体窒素は超低温という事実は広く一般に知られているので、この危険性が真っ先にクローズアップされがちです。しかし、凍傷以上に危険なのに、見過ごされがちなのが2と3です。

2の爆発ですが、これは液体が気化すると体積が増大する性質によって起こります。
窒素の場合、気化によってその体積はなんと約700倍まで膨張します。そんな液体窒素を密閉容器に入れてしまうとどうなってしまうでしょうか。以下は実際にあった事故の例です。
  • 学校のクラブ活動で、ラムネ瓶に少量の液体窒素を入れて放置していた。液体窒素の気化によって自動的にラムネ瓶の蓋(ビー玉)が閉まってしまい、しばらくして爆発した。ガラスの飛散によってけが人も出た。
  • 液体窒素を保管する屋外タンクは、すべての配管を完全に密閉してはいけない決まりになっている。にもかかわらず、ミスによってすべてのバルブを閉じていた。しばらくして、備蓄タンクごと大爆発を起こした。

3の窒息も、目には見えずに忍び寄る、死をもたらす危険性です。
ご存じの通り、空気のほとんどは窒素からなっています。つまり、空気と、純粋な窒素は、比重がほぼ同じであると言えるでしょう。では、液体窒素の急激な気化によって窒素ガスが大量に発生したら、その周囲の空間はどうなってしまうでしょうか。
答えは単純で、酸素を含んだ空気が、純粋な窒素に置き換わってしまうのです。そんな空間が密室で、かつ人間がその中にいたらどうなってしまうでしょうか。窒素は目に見えないので、酸欠の危険を感じた時には、もう手遅れなのです。(というか、そもそも危険を感じる暇もなく意識を失うのかも。)
実際に、液体窒素を部屋にまいた人が、翌日遺体で発見されるという事故が起こっています。

液体窒素を取り扱う時は、目に見えない危険性もあるということを、肝に銘じておかなければなりません。

ちなみに動画についてですが、液体窒素をまいたプールに人が入っていますが、おそらくこれで凍傷になることはないんじゃないか、と思います。プールの熱と表面積が、液体窒素を素早く気化させるからです。それよりも、前述の窒息の危険性が高まるような気がします。

それと、液体窒素に手を突っ込んでも、一瞬だけならば凍傷にはなりません。手の体温によって液体窒素が気化し、そのガスが膜となって皮膚を保護するからです。一瞬だけですよ。
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