鈾是一個天然放射性元素，沒有任何穩定的同位素，但是有兩個同位素擁有非常長的半衰期，分別是鈾-235和鈾-238，其與衰變產物鈾-234分布在地殼中，其數量也不少。存於自然界的鈾其相對原子質量為238.02891(3)。


鈾-215與鈾-216 鈾-215與鈾-216都是鈾放射性同位素，是日本理化學研究所的團隊在2014年嘗試合成重元素鈽的同位素時所發現的新的鈾同位素。
2014年日本理研在應合成鈽-220，然後發現鈾-216是鈽-220的衰變產物，接著理研究開始研究鈾-216，並且嘗試利用氪撞擊鋇靶合成鈾-216，反應方程式如下：

  
    
      
        
          
          
            36
          
          
            82
          
        
        
          K
          r
        
        +
        
          
          
            56
          
          
            136
            ,
            137
            ,
            138
          
        
        
          B
          a
        
        →
        
          
          
            92
          
          
            216
          
        
        
          
            U
          
          
            ∗
          
        
         
      
    
    {\displaystyle \,_{36}^{82}\mathrm {Kr} +\,_{56}^{136,137,138}\mathrm {Ba} \to \,_{92}^{216}\mathrm {U} ^{*}\ }
  

然後又發現了鈾-215。

  
    
      
        
          
          
            36
          
          
            82
          
        
        
          K
          r
        
        +
        
          
          
            56
          
          
            137
          
        
        
          B
          a
        
        →
        
          
          
            92
          
          
            216
          
        
        
          U
        
        +
        
        
          
            3
          
          
            0
          
          
            1
          
        
        
          n
        
        
        
        
          
            0.19
          
          
            −
            0.16
          
          
            +
            0.44
          
        
        
          n
          b
        
        
      
    
    {\displaystyle \,_{36}^{82}\mathrm {Kr} +\,_{56}^{137}\mathrm {Ba} \to \,_{92}^{216}\mathrm {U} +\,{3}_{0}^{1}\mathrm {n} \,\qquad {0.19}_{-0.16}^{+0.44}\mathrm {nb} \,}
  

  
    
      
        
          
          
            36
          
          
            82
          
        
        
          K
          r
        
        +
        
          
          
            56
          
          
            136
          
        
        
          B
          a
        
        →
        
          
          
            92
          
          
            215
          
        
        
          U
        
        +
        
        
          
            3
          
          
            0
          
          
            1
          
        
        
          n
        
        
        
        
          
            0.34
          
          
            −
            0.22
          
          
            +
            0.49
          
        
        
          n
          b
        
        
      
    
    {\displaystyle \,_{36}^{82}\mathrm {Kr} +\,_{56}^{136}\mathrm {Ba} \to \,_{92}^{215}\mathrm {U} +\,{3}_{0}^{1}\mathrm {n} \,\qquad {0.34}_{-0.22}^{+0.49}\mathrm {nb} \,}
  

鈾-215的半衰期約為2.24毫秒、鈾-216的半衰期較長，約為4.3毫秒，兩者都會通過α衰變衰變成釷。


鈾-232 鈾-232（23292U140、232U、U-232）是鈾的一種同位素，具有68年10個月又24天的半衰期，是釷循環的副產物。由於鈾-232可以製成使用鈾-233裂變的核武器，而且鈾-232的衰變產物會放出強烈的γ輻射，也使得鈾-233的污染十分難以處理，因此它已被列為核武器擴散的管制物品。
透過釷-232照射中子而合成的鈾-233必會有少量的鈾232雜質，因為鈾-233與鏷-233本身會有(n,2n)的寄生反應：

232Th (n,γ) 233Th (β−) 233Pa (β−) 233U (n,2n) 232U
232Th (n,γ) 233Th (β−) 233Pa (n,2n) 232Pa (β−) 232U
鈾-232的衰變鏈會迅速產生強烈的伽瑪射線，可以做為伽瑪射線源：

232U (α衰變, 68.9 年)
228Th (α衰變, 1.9 年)
224Ra (α衰變, 3.6 天 , 0.24 MeV) (到了這個同位素後，衰變鏈與232Th相同)
220Rn (α衰變, 55 秒, 0.54 MeV)
216Po (α衰變, 0.15 秒)
212Pb (β−衰變, 10.64 小時)
212Bi (α衰變, 61 分鐘, 0.78 MeV)
208Tl (β−衰變, 3 分鐘, 2.6 MeV) (分支比例35.94%)
208Pb (稳定)
因此只用處理鈽用的遮光手套箱进行人工處理是十分危險的。


圖表 註釋 参考文獻 Isotope masses from Ame2003 Atomic Mass Evaluation by G. Audi, A.H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon in Nuclear Physics A729 (2003).
Isotopic compositions and standard atomic masses from Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report) （页面存档备份，存于互联网档案馆）. Pure Appl. Chem. Vol. 75, No. 6, pp. 683-800, (2003) and Atomic Weights Revised (2005) （页面存档备份，存于互联网档案馆）.
Half-life, spin, and isomer data selected from these sources. Editing notes on this article's talk page.
Audi, Bersillon, Blachot, Wapstra. The Nubase2003 evaluation of nuclear and decay properties （页面存档备份，存于互联网档案馆）, Nuc. Phys. A 729, pp. 3-128 (2003).
National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory. Information extracted from the NuDat 2.1 database （页面存档备份，存于互联网档案馆） (retrieved Sept. 2005).
David R. Lide (ed.), Norman E. Holden in CRC Handbook of Chemistry and Physics, 85th Edition, online version. CRC Press. Boca Raton, Florida (2005). Section 11, Table of the Isotopes.