釷的同位素

釷（：232.0377）有6種天然存在的同位素，但沒有任何一種是穩定的。其中，最為穩定，半衰期長達140.56億年（1.4056×1010），比地球的年齡和普遍接受的宇宙年齡還要長。天然的釷元素樣本幾乎都是由這個同位素構成，因此，釷曾經被認為是單核素元素（僅有一種穩定同位素的元素）。然而，2013年，發現深海中的含量較高，因此IUPAC將釷歸類為雙核素元素。由於天然釷元素樣本中，和存在一定的比例，因此可以給出釷的，約為。

目前已觀測到的釷同位素中，最輕的為、最重的為。

 錒系元素與裂變產物 
許多釷同位素是錒系元素的裂變產物之一，其餘錒系元素的裂變產物列出如下表，其中釷-232為當中半衰期十分長的一個核素：

 值得注意的同位素 
 釷-228 
釷-228是帶138個中子的釷同位素。由於其位於在釷-232的分裂鏈中，因此曾被認為是新元素，並命名為「鐳釷元素」（Radiothorium, Rt）Klaus Hoffmann: Otto Hahn - Achievement and Responsibility. Translated by J. Michael Cole (Leyburn, UK). Springer, Inc., New York-Berlin-Heidelberg-London-Paris-Singapore-Tokyo 2001. p. 207 f. . See also Klaus Hoffmann: Schuld und Verantwortung : Otto Hahn, Konflikte eines Wissenschaftlers (Springer Verlag, Berlin). 1993. . .，其半衰期約為一年又十一個月（1.9116年），會透過阿法衰變，衰變成鐳-206。有少數的釷-228會發生集团衰变，並衰變為氧-20和鉛-208。此外，釷-228是鈾-232的子體同位素（daughter isotope）。

 釷-229 
釷-229是釷的放射性同位素之一，由90個質子和139個中子構成，半衰期約為7,340年。會透過阿爾法衰變，衰變成鐳-225。釷-229是鈾-233的衰變產物，其主要用途是生產醫用同位素錒-225和鉍-213。

 釷-229m 
釷-229m是釷-229的核異構體，為釷-229核的激發態，激發能量約為8.28 ± 0.17 eV，半衰期約為7微秒。釷-229m不會直接衰變成其他元素，而是會透過核異構轉換衰變回基態的釷-229。

由於釷-229m激發能量极低，是目前已知核異構體中最低的，並且僅要波長在UV-C範圍內的雷射，就可以將釷-229激發為激發態——釷-229m。 此這種異構體可以用於高密度能量存儲、精確的時鐘、量子電腦的量子位元或測試化學環境對核衰變率的影響。

 釷-230 

釷的同位素中，釷-230一度認為是另一個元素Ionium，元素名稱是鑀（Ionium），後來才發現也是釷的同位素，不過Ionium-thorium dating仍翻作鑀釷定年法。現在「鑀」為台灣對於第99號元素的中文翻譯。

 釷-231 
釷-231是釷的放射性同位素之一，由90個質子和141個中子構成，原子質量約為231.0363043 g/mol，半衰期約為25小時又三十分鐘，是鈾-235的衰變產物，且在地球上可以找到痕量的釷-231。

釷-231的衰變方式為貝他衰變，當它衰變時，它會發出β射線並衰變成鏷-231，衰變能量約為0.39 MeV。而有一億分之一的釷-231會發生阿爾法衰變，當它衰變時，它會射出α粒子（氦原子核）並衰變成鐳-227。

 釷-232 
釷-232是釷的同位素唯一一個，其占了天然釷元素的大部分，其餘釷同位素僅以痕量存在鈾和釷的短壽命衰變產物中 。釷-232會發生阿爾法衰變，但其半衰期十分長，長達140.56億年（1.4056×1010），比地球的年齡還長，甚至長於普遍接受的宇宙年齡。

釷-232的衰變方式共有三種，大部分會透過α衰變，衰變成鐳-228；有千億分之一的釷-232會發生自發裂變；有三千六百億分之一的釷-232會發生集团衰变，並分裂成鐿-182、氖-26和氖-24。而其α衰變的衰變鏈終點為鉛-208。這個衰變鏈除了釷-232之外，其餘部分十分迅速：其中半衰期最長是鐳-228，有5.75年、釷-228，1.91年、其餘半衰期均不超過5天。

釷-232容易吸收中子，並轉變成鈾-233。由於鈾-233是一種容易發生裂變的核素，因此釷-232是基礎的釷燃料循環的增殖性材料。在含釷-232的二氧化釷懸浮液，曾做為X射線診斷中的造影劑，稱為，但由於接受過的患者有65%長了肝腫瘤，而導致被棄用，現在釷-232被列為致癌物質。

釷-233
釷-233（233Th）是釷的放射性同位素之一，由90個質子和143個中子構成，半衰期約為21.83分鐘。會透過貝他衰變，衰變成。

圖表

|-
| 207Th
|
| style="text-align:right" | 90
| style="text-align:right" | 117
| 
| 9.7(+46.6−4.4) ms
| α
| 203Ra
| 
|
|
|-
| 208Th
|
| style="text-align:right" | 90
| style="text-align:right" | 118
| 208.01791(4)
| 1.7(+1.7-0.6) ms
| α
| 204Ra
| 0+
|
|
|-
| 209Th
|
| style="text-align:right" | 90
| style="text-align:right" | 119
| 209.01772(11)
| 7(5) ms[3.8(+69−15)]
| α
| 205Ra
| 5/2−#
|
|
|-
| rowspan=2|210Th
| rowspan=2|
| rowspan=2 style="text-align:right" | 90
| rowspan=2 style="text-align:right" | 120
| rowspan=2|210.015075(27)
| rowspan=2|17(11) ms[9(+17−4) ms]
| 
| 206Ra
| rowspan=2|0+
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
|  （不常見）
| 210Ac
|-
| rowspan=2|211Th
| rowspan=2|
| rowspan=2 style="text-align:right" | 90
| rowspan=2 style="text-align:right" | 121
| rowspan=2|211.01493(8)
| rowspan=2|48(20) ms[0.04(+3−1) s]
| 
| 207Ra
| rowspan=2|5/2−#
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
|  （不常見）
| 211Ac
|-
| rowspan=2|212Th
| rowspan=2|
| rowspan=2 style="text-align:right" | 90
| rowspan=2 style="text-align:right" | 122
| rowspan=2|212.01298(2)
| rowspan=2|36(15) ms[30(+20-10) ms]
|  (99.7%)
| 208Ra
| rowspan=2|0+
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
|  (.3%)
| 212Ac
|-
| rowspan=2|213Th
| rowspan=2|
| rowspan=2 style="text-align:right" | 90
| rowspan=2 style="text-align:right" | 123
| rowspan=2|213.01301(8)
| rowspan=2|140(25) ms
| 
| 209Ra
| rowspan=2|5/2−#
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
|  （不常見）
| 213Ac
|-
| 214Th
|
| style="text-align:right" | 90
| style="text-align:right" | 124
| 214.011500(18)
| 100(25) ms
| 
| 210Ra
| 0+
|
|
|-
| 215Th
|
| style="text-align:right" | 90
| style="text-align:right" | 125
| 215.011730(29)
| 1.2(2) s
| 
| 211Ra
| (1/2−)
|
|
|-
| rowspan=2|216Th
| rowspan=2|
| rowspan=2 style="text-align:right" | 90
| rowspan=2 style="text-align:right" | 126
| rowspan=2|216.011062(14)
| rowspan=2|26.8(3) ms
|  (99.99%)
| 212Ra
| rowspan=2|0+
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
|  (.006%)
| 216Ac
|-
| style="text-indent:1em" | 216m1Th
|
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 2042(13) keV
| 137(4) µs
|
|
| (8+)
|
|
|-
| style="text-indent:1em" | 216m2Th
|
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 2637(20) keV
| 615(55) ns
|
|
| (11−)
|
|
|-
| 217Th
|
| style="text-align:right" | 90
| style="text-align:right" | 127
| 217.013114(22)
| 240(5) µs
| 
| 213Ra
| (9/2+)
|
|
|-
| 218Th
|
| style="text-align:right" | 90
| style="text-align:right" | 128
| 218.013284(14)
| 109(13) ns
| 
| 214Ra
| 0+
|
|
|-
| rowspan=2|219Th
| rowspan=2|
| rowspan=2 style="text-align:right" | 90
| rowspan=2 style="text-align:right" | 129
| rowspan=2|219.01554(5)
| rowspan=2|1.05(3) µs
| 
| 215Ra
| rowspan=2|9/2+#
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
|  (10−7%)
| 219Ac
|-
| rowspan=2|220Th
| rowspan=2|
| rowspan=2 style="text-align:right" | 90
| rowspan=2 style="text-align:right" | 130
| rowspan=2|220.015748(24)
| rowspan=2|9.7(6) µs
| 
| 216Ra
| rowspan=2|0+
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
|  (2×10−7%)
| 220Ac
|-
| 221Th
|
| style="text-align:right" | 90
| style="text-align:right" | 131
| 221.018184(10)
| 1.73(3) ms
| 
| 217Ra
| (7/2+)
|
|
|-
| rowspan=2|222Th
| rowspan=2|
| rowspan=2 style="text-align:right" | 90
| rowspan=2 style="text-align:right" | 132
| rowspan=2|222.018468(13)
| rowspan=2|2.237(13) ms
| 
| 218Ra
| rowspan=2|0+
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
|  (1.3×10−8%)
| 222Ac
|-
| 223Th
|
| style="text-align:right" | 90
| style="text-align:right" | 133
| 223.020811(10)
| 0.60(2) s
| 
| 219Ra
| (5/2)+
|
|
|-
|224Th
|
| style="text-align:right" | 90
| style="text-align:right" | 134
|224.021467(12)
|1.05(2) s
| 
| 220Ra
|0+
|
|
|-
| rowspan=2|225Th
| rowspan=2|
| rowspan=2 style="text-align:right" | 90
| rowspan=2 style="text-align:right" | 135
| rowspan=2|225.023951(5)
| rowspan=2|8.72(4) min
|  (90%)
| 221Ra
| rowspan=2|(3/2)+
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
|  (10%)
| 225Ac
|-
| 226Th
|
| style="text-align:right" | 90
| style="text-align:right" | 136
| 226.024903(5)
| 30.57(10) min
| 
| 222Ra
| 0+
|
|
|-
| 227Th
| Radioactinium
| style="text-align:right" | 90
| style="text-align:right" | 137
| 227.0277041(27)
| 18.68(9) d
| 
| 223Ra
| 1/2+
| Trace位於235U衰變鏈
|
|-
| rowspan=2|228Th
| rowspan=2|Radiothorium
| rowspan=2 style="text-align:right" | 90
| rowspan=2 style="text-align:right" | 138
| rowspan=2|228.0287411(24)
| rowspan=2|1.9116(16) y
| 
| 224Ra
| rowspan=2|0+
| rowspan=2|Trace位於232Th衰變鏈
| rowspan=2|
|-
|  (1.3×10−11%)
| 208Pb20O
|-
| 229Th
|
| style="text-align:right" | 90
| style="text-align:right" | 139
| 229.031762(3)
| 7.34(16)×103 y
| 
| 225Ra
| 5/2+
|
|
|-
| style="text-indent:1em" | 229mTh
|
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 8.3(2) eV
| 7(1) μs
| 
| 229Th
| 3/2+
|
|
|-
| rowspan=3|用在
| rowspan=3|Ionium
| rowspan=3 style="text-align:right" | 90
| rowspan=3 style="text-align:right" | 140
| rowspan=3|230.0331338(19)
| rowspan=3|7.538(30)×104 y
| 
| 226Ra
| rowspan=3|0+
| rowspan=3|Trace 位於238U的衰變鏈
| rowspan=3|
|-
|  (5.6×10−11%)
| 206Hg24Ne
|-
|  (5×10−11%)
| (Various)
|-
| rowspan=2|231Th
| rowspan=2|Uranium Y
| rowspan=2 style="text-align:right" | 90
| rowspan=2 style="text-align:right" | 141
| rowspan=2|231.0363043(19)
| rowspan=2|25.52(1) h
| 
| 231Pa
| rowspan=2|5/2+
| rowspan=2|Trace
| rowspan=2|
|-
|  (10−8%)
| 227Ra
|-
| rowspan="3" |232Th放射性核素
| rowspan="3" |Thorium
| rowspan="3" style="text-align:right" | 90
| rowspan="3" style="text-align:right" | 142
| rowspan="3" |232.0380553(21)
| rowspan="3" |1.405(6)×1010 y
| 
| 228Ra
| rowspan="3" |0+
| rowspan="3" |1.0000
| rowspan="3" |
|-
|  (1.1×10−9%)
| (various)
|-
|  (2.78×10−10%)
| 182Yb26Ne24Ne
|-
| 233Th
|
| style="text-align:right" | 90
| style="text-align:right" | 143
| 233.0415818(21)
| 21.83(4) min
| 
| 233Pa
| 1/2+
|
|
|-
| 234Th
| Uranium X1
| style="text-align:right" | 90
| style="text-align:right" | 144
| 234.043601(4)
| 24.10(3) d
| 
| 234mPa
| 0+
| Trace
|
|-
| 235Th
|
| style="text-align:right" | 90
| style="text-align:right" | 145
| 235.04751(5)
| 7.2(1) min
| 
| 235Pa
| (1/2+)#
|
|
|-
| 236Th
|
| style="text-align:right" | 90
| style="text-align:right" | 146
| 236.04987(21)#
| 37.5(2) min
| 
| 236Pa
| 0+
|
|
|-
| 237Th
|
| style="text-align:right" | 90
| style="text-align:right" | 147
| 237.05389(39)#
| 4.8(5) min
| 
| 237Pa
| 5/2+#
|
|
|-
| 238Th
|
| style="text-align:right" | 90
| style="text-align:right" | 148
| 238.0565(3)#
| 9.4(20) min
| 
| 238Pa
| 0+
|
|
|}

 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) . Pure Appl. Chem. Vol. 75, No. 6, pp. 683-800, (2003) and Atomic Weights Revised (2005) .
 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 , Nuc. Phys. A 729, pp. 3-128 (2003).
 National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory. Information extracted from the NuDat 2.1 database  (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.

Th
Category:钍