El protactinio ( 91 Pa) no tiene isótopos estables . Los tres isótopos de origen natural permiten dar un peso atómico estándar.
Se han caracterizado 30 radioisótopos de protactinio, siendo el más estable 231 Pa con una vida media de 32.760 años, 233 Pa con una vida media de 26,967 días y 230 Pa con una vida media de 17,4 días. Todos los isótopos radiactivos restantes tienen vidas medias de menos de 1,6 días y la mayoría de ellos tienen vidas medias de menos de 1,8 segundos. Este elemento también tiene cinco estados meta , 217m Pa (t 1/2 1,15 milisegundos), 220m1 Pa (t 1/2 = 308 nanosegundos), 220m2 Pa (t 1/2 = 69 nanosegundos), 229mPa (t 1/2 = 420 nanosegundos) y 234 m Pa (t 1/2 = 1,17 minutos).
Los isótopos que solamente naturalmente son 231 Pa, que se produce como un producto de desintegración intermedio de 235 U , 234 Pa y 234m Pa, ambos de los cuales se producen como productos de desintegración intermedios de 238 U . 231 Pa constituye casi todo el protactinio natural.
El modo de desintegración principal para los isótopos de Pa más ligeros que (e incluido) el isótopo más estable 231 Pa es la desintegración alfa , a excepción de 228 Pa a 230 Pa, que se desintegra principalmente por captura de electrones a isótopos de torio . El modo principal de los isótopos más pesados es la desintegración beta menos (β - ) . Los productos de desintegración primarios de 231 Pa y los isótopos de protactinio más ligeros que 227 Pa, inclusive, son isótopos de actinio y los productos de desintegración primarios de los isótopos más pesados de protactinio son isótopos de uranio .
Leyenda de los símbolos en superíndice
₡ tiene una sección transversal de captura de neutrones térmicos en el rango de 8 a 50 graneros
ƒ isómero fisible
m metaestable
№ principalmente un material radiactivo natural (NORM)
þ veneno de neutrones (sección transversal de captura de neutrones térmicos superior a 3k graneros)
† rango 4-97 a: producto de fisión de vida media
‡ más de 200 ka: producto de fisión de vida larga
El protactinio-230 tiene 139 neutrones y una vida media de 17,4 días. La mayoría del tiempo (92%), se somete a beta más decaimiento a 230 Th , con un menor (8%) beta-minus rama descomposición conduce a 230 U . También tiene un modo de desintegración alfa muy raro (0,003%) que conduce a 226 Ac . [10] No se encuentra en la naturaleza porque su vida media es corta y no se encuentra en las cadenas de desintegración de 235 U, 238 U o 232 Th. Tiene una masa de 230.034541 u.