Jabarkan Aplikasi dari Protaktinium

Meskipun protaktinium terletak pada tabel periodik di antara uranium dan torium, yang keduanya memiliki banyak aplikasi, saat ini protaktinium tidak digunakan di luar penelitian ilmiah karena kelangkaannya, radioaktivitasnya yang tinggi, dan toksisitasnya yang tinggi.

Protaktinium-231 muncul dari peluruhan uranium-235 alami, dan dalam reaktor nuklir melalui reaksi 232Th + n → 231Th + 2n dan peluruhan beta selanjutnya. Ia pernah dianggap dapat mendukung reaksi berantai nuklir, yang pada prinsipnya dapat digunakan untuk membuat senjata nuklir: fisikawan  pernah memperkirakan massa kritis terkait sebesar . Namun, kemungkinan kekritisan 231Pa telah dikesampingkan sejak saat itu.

Dengan munculnya spektrometer massa yang sangat sensitif, aplikasi 231Pa sebagai pelacak dalam geologi dan paleoseanografi menjadi mungkin. Jadi, rasio protaktinium-231 terhadap torium-230 digunakan untuk penanggalan radiometrik sedimen yang berusia hingga 175.000 tahun dan dalam pemodelan pembentukan mineral. Secara khusus, evaluasinya dalam sedimen samudra memungkinkan untuk merekonstruksi pergerakan badan air Atlantik Utara selama pencairan terakhir dari gletser Zaman Es. Beberapa variasi penanggalan terkait protaktinium bergantung pada analisis konsentrasi relatif untuk beberapa anggota rantai peluruhan uranium yang berumur panjang – uranium, protaktinium, dan torium, misalnya. Unsur-unsur ini memiliki 6, 5, dan 4 elektron valensi dan dengan demikian mendukung keadaan oksidasi +6, +5 dan +4, masing-masing, dan menunjukkan sifat fisik dan kimia yang berbeda. Jadi, torium dan protaktinium, tetapi bukan senyawa uranium, tidak larut dengan baik dalam larutan berair, dan mempresipitasi menjadi sedimen; laju presipitasi torium lebih cepat daripada protaktinium. Selain itu, analisis konsentrasi untuk protaktinium-231 (waktu paruh 32.760 tahun) dan torium-230 (waktu paruh 75.380 tahun) memungkinkan untuk meningkatkan akurasi dibandingkan ketika hanya satu isotop yang diukur; metode isotop ganda ini juga kurang peka terhadap ketidakhomogenan dalam distribusi spasial isotop dan variasi laju presipitasinya.