Isotopes du protactinium

Le protactinium (Pa), comme tous les éléments de numéro atomique supérieur à celui du plomb, ne possède aucun isotope stable. Cependant, il possède trois isotopes présents dans la nature, ce qui permet de lui attribuer une masse atomique standard, 231,03588(2) u.

Le protactinium possède 29 radioisotopes caractérisés, le plus stable étant ²³¹Pa avec une demi-vie de 32 760 ans, suivi de ²³³Pa (26,967 jours) et de ²³⁰Pa (17,4 jours). Tous les autres isotopes ont une demi-vie inférieure à 1,6 jour et la plupart d'entre eux inférieure à 1,8 seconde. Le protactinium possède également trois isomères nucléaires, ^217mPa (t_½ 1,15 milliseconde), ^229mPa (t_½ 420 nanosecondes) et ^234mPa (t_½ 1,17 minute).

Les trois isotopes présents dans la nature sont ²³¹Pa, produit de désintégration intermédiaire de l'uranium 235, ²³⁴Pa et^234mPa, tous deux produits de désintégration intermédiaires de l'uranium 238. ²³¹Pa constitue la quasi-totalité du protactinium présent dans la nature, ce qui en fait un élément mononucléidique.

Le principal mode de désintégration des isotopes plus légers que l'isotope le plus stable, ²³¹Pa (lui-même inclus dans le lot), est la désintégration α en isotopes de l'actinium, à l'exception des isotopes allant de ²²⁸Pa à ²³⁰Pa, qui subissent eux principalement une désintégration β⁺ ou une capture électronique (²²⁹Pa) pour donner des isotopes du thorium. Les isotopes les plus lourds se désintègrent eux par désintégration β⁻ en isotopes de l'uranium.