Протактиниумот (91Pa) нема стабилни изотопи. Четирите природни изотопи овозможуваат да се даде стандардна атомска тежина.
Се карактеризираат 29 радиоизотопи на протактиниум, кои се движат од 211Pa до 239Pa. Најстабилен изотоп е 231Pa со полураспад од 32.760 години, 233Pa со полураспад од 26.967 дена и 230Pa со полураспад од 17,4 дена. Сите преостанати радиоактивни изотопи имаат полураспад помал од 1,6 дена, а поголемиот дел од нив имаат полураспад помал од 1,8 секунди. Овој елемент има и пет мета состојби, 217mPa (t1/2 1,15 милисекунди), 220m1Pa (t1/2 = 308 наносекунди), 220m2 Pa (t1/2 = 69 наносекунди), 229mPa (t1/2 = 420 наносекунди) и 234m Pa (t1/2 = 1,17 минути).
Единствените природни изотопи се 231Pa, 234Pa и 234mPa. Првиот се јавува како среден распаден производ од 235U, додека вторите два се јавуваат како производи на средно распаѓање од 231U. 238Pa го сочинува речиси целиот природен протактиниум.
↑( ) – Неизвесноста (1σ) е дадена во концизен облик во загради по соодветните последни цифри.
↑# – Атомска маса означена со #: вредноста и неизвесноста не се само изведени само од опитни податоци, туку барем делумно од трендови од масената површина (TMS).
↑ 4,04,1# – Вредностите означени со # не се само изведени од опитни податоци, туку барем делумно и од трендови во соседните нуклиди (TNN).
Протактиниум-230 има 139 неутрони и полураспад од 17,4 денови. Поголемиот дел од времето (92%), тој е подложен на бета плус распаѓање до 230Th, со мала (8%) бета-минус гранка на распаѓање што води до 230U. Исто така, има многу редок (,003%) режим на алфа распаѓање што води до 226Ac. [12] Не се наоѓа во природата бидејќи неговиот полураспад е краток и не се наоѓа во ланците на распаѓање од 235U, 238U или 232Th. Има маса од 230,034541 u.
Протактиниум-230 е од интерес како прогенитор на ураниум-230, изотоп кој се смета за употреба во таргетирана алфа-честичка (ТАТ). Може да се произведе преку протонско или деутронско зрачење на природен ториум. [13]
Протактиниум-231
Предлошка:Thorium Cycle TransmutationПротактиниум-231 е најдолговечниот изотоп на протактиниум, со полураспад од 32.760 години. Во природата, се наоѓа во трагови како дел од актиниумскиот ланец, кој започнува со провобитниот изотопураниум-235; рамнотежната концентрација во ураниумската руда е 46,55 231Pa на милион 235U. Во јадрените реактори, тој е еден од ретките долготрајни радиоактивни актиноиди произведени како нуспроизвод на проектираниот циклус на гориво-ториум, како резултат на (n,2n) реакции каде брз неутрон отстранува неутрон од 232Th или 232U, а исто така може да биде уништен со неутронски зафат, иако ова е исто така низок пресек за реакцијата.
Раствор на протактиниум-231
енергија на врзување: 1759860 keVбета енергија на распаѓање: -382 keV
спин: 3/2−режим на распаѓање: алфа до 227 Ac, исто така и други
можни матични нуклиди: бета од 231Th, EЗ од 231U, алфа од 235Np.
Протактиниум-233
Протактиниум-233 е исто така дел од циклусот на гориво-ториум. Тоа е среден производ на бета-распад помеѓу ториум-233 (произведен од природен ториум-232 со неутронски зафат) и ураниум-233 (фисилно гориво на ториумскиот циклус). Некои дизајни на реактори со ториумски циклус се обидуваат да го заштитат Pa-233 од понатамошниот неутронски зафат кои произведуваат Pa-234 и U-234, кои не се корисни како гориво.
Протактиниум-234
Протактиниум-234 е член на ураниумскиот ланец со полураспад од 6,70 часа. Откриен е од Ото Хан во 1921 година.
Протактиниум-234м
Протактиниум-234m е член на ураниумскиот ланец со полураспад од 1,17 минути. Откриен е во 1913 година од страна на Казимиерс Фајанс и Освалд Хелмут Геринг, кои го нарекле бревиум поради неговиот краток полураспад. [14] Околу 99,8% од распаѓањата на 234Th го произведуваат овој изомер наместо основната состојба (t1/2 = 6,70 часа). [14]
Белешки
↑Редоследот на основната состојба и изомерот е непознат.
↑Wang, Meng; Huang, W.J.; Kondev, F.G.; Audi, G.; Naimi, S. (2021). „The AME 2020 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs and references*“. Chinese Physics C. 45 (3): 030003. doi:10.1088/1674-1137/abddaf.
↑ Плус радиум (елемент 88). Иако всушност е подактинид, тој веднаш му претходи на актиниумот (89) и следи јазот на нестабилност од три елементи по полониум (84) каде што ниту еден изотоп нема полураспад од најмалку четири години (најдолговечниот изотоп во јазот е радон-222 со полураспад од четири дена). Најдолговечниот изотоп на радиум, со 1.600 години, заслужува елементот да биде вклучен овде.
↑Milsted, J.; Friedman, A. M.; Stevens, C. M. (1965). „The alpha half-life of berkelium-247; a new long-lived isomer of berkelium-248“. Nuclear Physics. 71 (2): 299. Bibcode:1965NucPh..71..299M. doi:10.1016/0029-5582(65)90719-4. „Изотопските анализи откриле низа со маса 248 во постојано изобилство во три примероци анализирани во период од околу 10 месеци. Ова му се припишало на изомер од Bk248 со полураспад поголем од 9 [години]. Не е откриен раст на Cf248, а долната граница за β− полураспадот може да се постави на околу 104 [години]. Не е откриена алфа активност што му се припишува на новиот изомер; алфа полураспадот е веројатно поголем од 300 [години]“
↑Ова е најтешкиот изотоп со полураспад од најмалку четири години пред "морето на нестабилност".
↑Со исклучок на оние „класично стабилни“ изотопи со полураспад значително поголем од 232Th; на пр., додека 113mCd има полураспад од само четиринаесет години, 113Cd е осум квадрилиони години.
_NIST_ASD_emission_spectrum.png)
