# Stronti (Strontium)

> Cơ thể găm stronti vào xương vì tưởng là canxi, nên trẻ em Mỹ từng gửi răng sữa đi để đo bụi phóng xạ

URL: https://tinhngay.com/hoa-hoc/nguyen-to/strontium

## Tên stronti lấy từ một làng Scotland

Cuối thế kỷ 18, mấy mỏ chì trên đồi phía bắc làng Strontian ở Cao nguyên Scotland đào lên một khoáng vật lạ. Tên làng trong tiếng Gaelic là Sròn an t-Sìthein, nghĩa đen là mũi đất của ngọn đồi tiên.

Năm 1790, Adair Crawford đang nghiên cứu bari thì thấy quặng Strontian khác hẳn các khoáng vật cùng loại đã biết. Năm 1791, Friedrich Gabriel Sulzer đặt tên khoáng vật là strontianit.

Năm 1793, Thomas Charles Hope ở Đại học Glasgow đề nghị gọi nguyên tố ấy là strontites. Mãi năm 1808, Humphry Davy mới dùng dòng điện tách được kim loại thật, rồi đổi tên thành strontium.

## Cơ thể nhầm stronti với canxi

Ion stronti mang điện tích +2 y như ion canxi, kích thước cũng xấp xỉ. Tế bào vốn chỉ biết nhận canxi, nên nhặt luôn cả stronti. Người lớn ăn vào chừng 2 miligam mỗi ngày, phần lớn đọng trong xương, tỉ lệ stronti trên canxi khoảng một phần nghìn tới một phần hai nghìn. Ở mức đó, cơ quan y tế Mỹ kết luận stronti bền không gây hại đáng kể.

Stronti-90 thì khác hẳn. Đồng vị này không có trong tự nhiên, mà sinh ra khi hạt nhân bị tách đôi trong bom hạt nhân. Các vụ thử bom trên mặt đất thập niên 1950 rải stronti-90 khắp khí quyển. Chu kỳ bán rã của đồng vị này là 28,91 năm.

Stronti-90 nguy hiểm không phải vì phóng xạ mạnh, mà vì cơ thể cất đúng vào xương. Đồng vị này theo sữa và nước nhiễm xạ vào người. Khoảng 70–80% được thải ra, phần còn lại gần như toàn bộ găm vào xương và tuỷ xương, chỗ cơ thể tưởng đang cất canxi. Bức xạ phát ra ngay tại đó, kéo dài nhiều năm, và có thể gây ung thư xương cùng bệnh bạch cầu.

Stronti-90 đi vào xương, mà răng sữa cũng là xương. Răng sữa lại hình thành trong một khoảng thời gian biết trước, rụng đúng lúc, bỏ đi chẳng tiếc. Khó tìm mẫu vật nào tiện hơn.

Cuối năm 1958, một uỷ ban công dân ở St. Louis bắt đầu thu răng sữa. Đứng đầu là vợ chồng bác sĩ Louise và Eric Reiss cùng Barry Commoner. Trước đó Mỹ đã xác định thành phố này là điểm nóng stronti-90.

Tới khi dừng vào năm 1970, khảo sát đã nhận hơn 320.000 chiếc răng. Bài báo đầu tiên trên tạp chí Science ngày 24/11/1961 cho thấy nồng độ stronti-90 tăng đều theo năm sinh trong thập niên 1950. Theo tường thuật của The New York Times, về sau còn một nghiên cứu đầy đủ hơn. Trẻ sinh năm 1963 có nồng độ cao gấp 50 lần trẻ sinh năm 1950.

Người ta hay kể rằng khảo sát này dẫn thẳng tới hiệp ước cấm thử hạt nhân trên mặt đất năm 1963. Các nguồn cẩn thận hơn chỉ nói khảo sát góp phần. Dư luận Mỹ ủng hộ cấm thử đã tăng từ 20% năm 1954 lên 63% năm 1957, trước khi khảo sát có kết quả. Nhiều chuyện khác đẩy dư luận: Albert Schweitzer lên tiếng, Linus Pauling thu 9.000 chữ ký nhà khoa học, rồi thảm hoạ hạt nhân ở Liên Xô năm 1957.

Đám răng còn có một hồi sau. Năm 2001, 85.000 chiếc còn lưu kho được tìm lại. Năm 2010, một tổ chức tư nhân công bố kết quả. Người chết vì ung thư trước tuổi 50 có nồng độ stronti-90 trong răng cũ cao gấp đôi nhóm còn sống. Uỷ ban điều tiết hạt nhân Mỹ phản bác, nói đó là nhầm tương quan với nhân quả.

## Đồng hồ stronti chính xác hơn đồng hồ caesi

Đồng hồ nguyên tử đếm nhịp dao động bên trong nguyên tử. Nhịp càng nhanh thì mỗi tích tắc chia thời gian càng nhỏ, đo càng mịn. Đồng hồ caesi (loại được dùng để định nghĩa giây) đếm nhịp vi sóng 9,19 gigahertz. Đồng hồ stronti đếm nhịp ánh sáng, 429 terahertz.

Giữ nguyên tử đứng yên đủ lâu để đếm mới là phần khó. Năm 2001, Hidetoshi Katori ở Đại học Tokyo đề xuất giữ nguyên tử bằng một mạng quang. Nhiều chùm laser giao nhau tạo thành những ô nhỏ xếp đều như khay đựng trứng. Năm 2003, nhóm ông dựng chiếc đồng hồ mạng quang đầu tiên, bằng stronti.

Đồng hồ caesi lệch một giây sau chừng 30 triệu năm. Đồng hồ mạng quang stronti phải 30 tỉ năm mới lệch một giây, hơn hai lần tuổi vũ trụ. Đầu năm 2025, USGS và báo chí công nghệ đều gọi đồng hồ stronti là loại chính xác nhất. tháng 3/2025, một công ty Nhật bán ra chiếc đồng hồ mạng quang thương mại đầu tiên, giá 500 triệu yên.

## Stronti dùng để làm gì: pháo hoa, tivi cũ, nam châm

Muối stronti cháy cho màu đỏ đậm, và đó là màu đỏ trong pháo hoa giao thừa. Liti cũng cho màu đỏ nhưng nhạt hơn. Theo USGS, chưa có chất nào thay được stronti mà đỏ rực bằng.

Dù dễ nhận ra nhất, pháo hoa chỉ ăn 5% sản lượng stronti thế giới. Suốt nửa sau thế kỷ 20, tới 75% stronti Mỹ dùng đi vào mặt kính tivi màu đời cũ, loại ống tia âm cực. Oxit stronti chiếm chừng 8,5% khối lượng kính, chặn tia X mà không làm kính ố vàng như kính chì.

Màn hình phẳng xoá sổ ống tia âm cực, và nhu cầu đó mất theo. Theo số liệu nhập khẩu Mỹ 2020–2024 mà USGS công bố đầu năm 2025, chỗ dùng lớn nhất bây giờ là nam châm ferrite gốm với 40%. Pháo hoa và pháo hiệu cũng 40%, còn dung dịch khoan dầu khí chỉ còn 2%. Nam châm ferrite là stronti carbonat nung với oxit sắt, loại nam châm rẻ trong loa, quạt điện và mô-tơ máy bơm.

## Stronti đào ở đâu, ai bán

Stronti phản ứng quá mạnh với oxy và nước, nên không tồn tại ở dạng nguyên tố. Nguồn chính là celestin, một dạng stronti sulfat. Tên celestin lấy từ chữ Latin caelestis, nghĩa là bầu trời, vì nhiều mẫu có màu xanh nhạt. Khoáng vật thứ hai là strontianit, đào ở chính làng Strontian.

Sản lượng quặng celestin năm 2024 khoảng 510.000 tấn. Tây Ban Nha 200.000 tấn và Iran 200.000 tấn, cộng lại chừng 78%, Trung Quốc thứ ba với 80.000 tấn. Mỹ có mỏ nhưng không đào từ năm 1959.

Liên minh châu Âu xếp stronti vào danh sách nguyên liệu thô thiết yếu từ năm 2020. Tây Ban Nha cung 99% lượng châu Âu dùng. Giá quặng thô nhảy mạnh: 82 đô la một tấn năm 2023, rồi 390 đô la năm 2024.

Stronti chiếm khoảng 360 phần triệu vỏ Trái Đất, đứng hạng 15 về độ phổ biến, nhiều hơn cả đồng lẫn chì. Nhiều tới vậy mà gần như không ai để ý tới stronti, cho tới khi stronti-90 từ bom thử rơi xuống.

## 5 điều cần nhớ về stronti