Isotop protaktinium

**[[Protaktinium]]** (**<sub>91</sub>Pa**) tidak memiliki satu pun isotop stabil. Tiga isotop alaminya memungkinkan pemberian nilai bobot atom standar pada protaktinium.

Tiga puluh radioisotop protaktinium telah dikarakterisasi, dengan yang paling stabil adalah <sup>231</sup>Pa dengan waktu paruh 32.760 tahun, <sup>233</sup>Pa dengan waktu paruh 26,967 hari, dan <sup>230</sup>Pa dengan waktu paruh 17,4 hari. Semua isotop radioaktif yang tersisa memiliki waktu paruh kurang dari 1,6 hari, dan sebagian besar memiliki waktu paruh kurang dari 1,8 detik. Unsur ini juga memiliki lima status meta, 217mPa (t1/2 = 1,15 milidetik), 220m1Pa (t1/2&nbsp;= 308 nanodetik), 220m2Pa (t1/2&nbsp;= 69 nanodetik), 229mPa (t1/2&nbsp;= 420 nanodetik), dan 234mPa (t1/2&nbsp;= 1,17 menit).

Tiga isotop alami protaktinium adalah 231Pa (terjadi sebagai produk peluruhan antara <sup>235</sup>U), <sup>234</sup>Pa dan <sup>234m</sup>Pa (keduanya terjadi sebagai produk peluruhan antara <sup>238</sup>U). 231Pa membentuk hampir semua protaktinium alami.

Mode peluruhan utama untuk isotop Pa yang lebih ringan dari (dan termasuk) isotop paling stabil 231Pa adalah peluruhan alfa, kecuali untuk 228Pa hingga 230Pa, yang meluruh terutama dengan penangkapan elektron menjadi isotop torium. Mode peluruhan utama untuk isotop yang lebih berat adalah peluruhan beta minus (β<sup>−</sup>). Produk peluruhan utama 231Pa dan isotop protaktinium yang lebih ringan dari dan termasuk 227Pa adalah isotop aktinium dan produk peluruhan utama untuk isotop protaktinium yang lebih berat adalah isotop uranium.

## Daftar isotop

|-
| 211Pa
|
| style="text-align:right" | 91
| style="text-align:right" | 120
| 
| 3,8(+4,6−1,4) mdtk
| α
| 207Ac
| 9/2−#
|
|
|-
| 212Pa
|
| style="text-align:right" | 91
| style="text-align:right" | 121
| 212,02320(8)
| 8(5)&nbsp;mdtk[5,1(+61−19)&nbsp;mdtk]
| α
| 208Ac
| 7+#
|
|
|-
| 213Pa
|
| style="text-align:right" | 91
| style="text-align:right" | 122
| 213,02111(8)
| 7(3)&nbsp;mdtk[5,3(+40−16)&nbsp;mdtk]
| α
| 209Ac
| 9/2−#
|
|
|-
| 214Pa
|
| style="text-align:right" | 91
| style="text-align:right" | 123
| 214,02092(8)
| 17(3)&nbsp;mdtk
| α
| 210Ac
|
|
|
|-
| 215Pa
|
| style="text-align:right" | 91
| style="text-align:right" | 124
| 215,01919(9)
| 14(2)&nbsp;mdtk
| α
| 211Ac
| 9/2−#
|
|
|-
| rowspan=2|216Pa
| rowspan=2|
| rowspan=2 style="text-align:right" | 91
| rowspan=2 style="text-align:right" | 125
| rowspan=2|216,01911(8)
| rowspan=2|105(12)&nbsp;mdtk
| α (80%)
| 212Ac
| rowspan=2|
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| β<sup>+</sup> (20%)
| 216Th
|-
| 217Pa
|
| style="text-align:right" | 91
| style="text-align:right" | 126
| 217,01832(6)
| 3,48(9)&nbsp;mdtk
| α
| 213Ac
| 9/2−#
|
|
|-
| rowspan=2 style="text-indent:1em" | 217mPa
| rowspan=2|
| rowspan=2 colspan="3" style="text-indent:2em" | 1860(7)&nbsp;keV
| rowspan=2|1,08(3)&nbsp;mdtk
| α
| 213Ac
| rowspan=2|29/2+#
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| IT (langka)
| 217Pa
|-
| 218Pa
|
| style="text-align:right" | 91
| style="text-align:right" | 127
| 218,020042(26)
| 0,113(1)&nbsp;mdtk
| α
| 214Ac
|
|
|
|-
| rowspan=2|219Pa
| rowspan=2|
| rowspan=2 style="text-align:right" | 91
| rowspan=2 style="text-align:right" | 128
| rowspan=2|219,01988(6)
| rowspan=2|53(10)&nbsp;mdtk
| α
| 215Ac
| rowspan=2|9/2−
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| β+ (5%)
| 219Th
|-
| 220Pa
|
| style="text-align:right" | 91
| style="text-align:right" | 129
| 220,02188(6)
| 780(160)&nbsp;ndtk
| α
| 216Ac
| 1−#
|
| 
|-
| style="text-indent:1em" | 220m1Pa
|
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 34(26)&nbsp;keV
| 308(+250-99)&nbsp;ndtk
| α
| 216Ac
| 
|
|
|-
| style="text-indent:1em" | 220m2Pa
|
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 297(65)&nbsp;keV
| 69(+330-30)&nbsp;ndtk
| α
| 216Ac
| 
|
|
|-
| 221Pa
|
| style="text-align:right" | 91
| style="text-align:right" | 130
| 221,02188(6)
| 4,9(8)&nbsp;μdtk
| α
| 217Ac
| 9/2−
|
|
|-
| 222Pa
|
| style="text-align:right" | 91
| style="text-align:right" | 131
| 222,02374(8)#
| 3,2(3)&nbsp;mdtk
| α
| 218Ac
|
|
|
|-
| rowspan=2|223Pa
| rowspan=2|
| rowspan=2 style="text-align:right" | 91
| rowspan=2 style="text-align:right" | 132
| rowspan=2|223,02396(8)
| rowspan=2|5,1(6)&nbsp;mdtk
| α
| 219Ac
| rowspan=2|
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| β+ (0,001%)
| 223Th
|-
| rowspan=2|224Pa
| rowspan=2|
| rowspan=2 style="text-align:right" | 91
| rowspan=2 style="text-align:right" | 133
| rowspan=2|224,025626(17)
| rowspan=2|844(19)&nbsp;mdtk
| α (99,9%)
| 220Ac
| rowspan=2|5−#
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| β+ (0,1%)
| 224Th
|-
| 225Pa
|
| style="text-align:right" | 91
| style="text-align:right" | 134
| 225,02613(8)
| 1,7(2)&nbsp;dtk
| α
| 221Ac
| 5/2−#
|
|
|-
| rowspan=2|226Pa
| rowspan=2|
| rowspan=2 style="text-align:right" | 91
| rowspan=2 style="text-align:right" | 135
| rowspan=2|226,027948(12)
| rowspan=2|1,8(2)&nbsp;mnt
| α (74%)
| 222Ac
| rowspan=2|
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| β+ (26%)
| 226Th
|-
| rowspan=2|227Pa
| rowspan=2|
| rowspan=2 style="text-align:right" | 91
| rowspan=2 style="text-align:right" | 136
| rowspan=2|227,028805(8)
| rowspan=2|38,3(3)&nbsp;mnt
| α (85%)
| 223Ac
| rowspan=2|(5/2−)
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| EC (15%)
| 227Th
|-
| rowspan=2|228Pa
| rowspan=2|
| rowspan=2 style="text-align:right" | 91
| rowspan=2 style="text-align:right" | 137
| rowspan=2|228,031051(5)
| rowspan=2|22(1)&nbsp;jam
| β+ (98,15%)
| 228Th
| rowspan=2|3+
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| α (1,85%)
| 224Ac
|-
| rowspan=2|229Pa
| rowspan=2|
| rowspan=2 style="text-align:right" | 91
| rowspan=2 style="text-align:right" | 138
| rowspan=2|229,0320968(30)
| rowspan=2|1,50(5)&nbsp;hri
| EC (99,52%)
| 229Th
| rowspan=2|(5/2+)
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| α (0,48%)
| 225Ac
|-
| style="text-indent:1em" | 229mPa
|
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 11,6(3)&nbsp;keV
| 420(30)&nbsp;ndtk
|
|
| 3/2−
|
|
|-
| rowspan=3|230Pa
| rowspan=3|
| rowspan=3 style="text-align:right" | 91
| rowspan=3 style="text-align:right" | 139
| rowspan=3|230,034541(4)
| rowspan=3|17,4(5)&nbsp;hri
| β+ (91,6%)
| 230Th
| rowspan=3|(2−)
| rowspan=3|
| rowspan=3|
|-
| β− (8,4%)
| 230U
|-
| α (0,00319%)
| 226Ac
|-
| rowspan=4|231Pa
| rowspan=4|Protoaktinium
| rowspan=4 style="text-align:right" | 91
| rowspan=4 style="text-align:right" | 140
| rowspan=4|231,0358840(24)
| rowspan=4|3,276(11) thn
| α
| 227Ac
| rowspan=4|3/2−
| rowspan=4|1,0000
| rowspan=4|
|-
| CD (1,34%)
| 207Tl24Ne
|-
| SF (3%)
| (beberapa)
|-
| CD (10−12%)
| **<sup>208</sup>Pb**23F
|-
| rowspan=2|232Pa
| rowspan=2|
| rowspan=2 style="text-align:right" | 91
| rowspan=2 style="text-align:right" | 141
| rowspan=2|232,038592(8)
| rowspan=2|1,31(2)&nbsp;hri
| β−
| 232U
| rowspan=2|(2−)
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| EC (0,003%)
| ***<sup>232</sup>Th***
|-
| 233Pa
|
| style="text-align:right" | 91
| style="text-align:right" | 142
| 233,0402473(23)
| 26,975(13)&nbsp;hri
| β−
| 233U
| 3/2−
| Renik
|
|-
| rowspan=2|234Pa
| rowspan=2|Uranium Z
| rowspan=2 style="text-align:right" | 91
| rowspan=2 style="text-align:right" | 143
| rowspan=2|234,043308(5)
| rowspan=2|6,70(5)&nbsp;jam
| β−
| 234U
| rowspan=2|4+
| rowspan=2|Renik
| rowspan=2|
|-
| SF (3%)
| (beberapa)
|-
| rowspan=3 style="text-indent:1em" | 234mPa
| rowspan=3|Uranium X2Brevium
| rowspan=3 colspan="3" style="text-indent:2em" | 78(3)&nbsp;keV
| rowspan=3|1,17(3)&nbsp;mnt
| β− (99,83%)
| 234U
| rowspan=3|(0−)
| rowspan=3|Renik
| rowspan=3|
|-
| IT (0,16%)
| 234Pa
|-
| SF (10−10%)
| (beberapa)
|-
| 235Pa
|
| style="text-align:right" | 91
| style="text-align:right" | 144
| 235,04544(5)
| 24,44(11)&nbsp;mnt
| β−
| ***<sup>235</sup>U***
| (3/2−)
|
|
|-
| rowspan=2|236Pa
| rowspan=2|
| rowspan=2 style="text-align:right" | 91
| rowspan=2 style="text-align:right" | 145
| rowspan=2|236.04868(21)
| rowspan=2|9,1(1)&nbsp;mnt
| β−
| 236U
| rowspan=2|1(−)
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| β−, SF (6%)
| (beberapa)
|-
| 237Pa
|
| style="text-align:right" | 91
| style="text-align:right" | 146
| 237,05115(11)
| 8,7(2)&nbsp;mnt
| β−
| 237U
| (1/2+)
|
|
|-
| rowspan=2|238Pa
| rowspan=2|
| rowspan=2 style="text-align:right" | 91
| rowspan=2 style="text-align:right" | 147
| rowspan=2|238,05450(6)
| rowspan=2|2,27(9)&nbsp;mnt
| β−
| ***<sup>238</sup>U***
| rowspan=2|(3−)#
| rowspan=2|
| rowspan=2|
|-
| β−, SF (2,6%)
| (beberapa)
|-
| 239Pa
|
| style="text-align:right" | 91
| style="text-align:right" | 148
| 239,05726(21)#
| 1,8(5)&nbsp;jam
| β−
| 239U
| (3/2)(−#)
|
|
|-
| 240Pa
|
| style="text-align:right" | 91
| style="text-align:right" | 149
| 240,06098(32)#
| 2#&nbsp;mnt
| β−
| 240U
|
|
|

## Aktinida vs produk fisi

## Protaktinium-230
Protaktinium-230 memiliki 139 neutron dan waktu paruh 17,4 hari. Sebagian besar dari total waktu (92%), ia mengalami peluruhan beta plus menjadi <sup>230</sup>Th, dengan cabang peluruhan beta minus minor (8%) yang mengarah ke <sup>230</sup>U. Ia juga memiliki mode peluruhan alfa yang sangat langka (0,003%) yang mengarah ke <sup>226</sup>Ac. Ia tidak ditemukan di alam karena waktu paruhnya yang pendek dan tidak ditemukan dalam rantai peluruhan <sup>235</sup>U, <sup>238</sup>U, atau <sup>232</sup>Th. Ia memiliki massa 230,034541 u.

Protaktinium-230 menarik sebagai nenek moyang uranium-230, sebuah isotop yang telah dipertimbangkan untuk digunakan dalam terapi partikel alfa bertarget (*targeted alpha-particle therapy*, TAT). Ia dapat diproduksi melalui iradiasi proton atau deuteron thorium alami.

## Protaktinium-231

Protaktinium-231 adalah isotop protaktinium yang berumur paling panjang, dengan waktu paruh 32.760 tahun. Di alam, ia ditemukan dalam jumlah kecil sebagai bagian dari deret aktinium, yang dimulai dengan isotop primordial uranium-235; konsentrasi kesetimbangan dalam bijih uranium adalah 46,55 231Pa per juta 235U. Dalam reaktor nuklir, ia adalah salah satu dari sedikit aktinida radioaktif berumur panjang yang dihasilkan sebagai produk sampingan dari siklus bahan bakar torium yang diproyeksikan, sebagai hasil dari reaksi (n,2n) di mana neutron cepat menghilangkan neutron dari <sup>232</sup>Th atau <sup>232</sup>U, dan dapat juga dihancurkan oleh penangkapan neutron, meskipun penampang untuk reaksi ini juga rendah.

Energi pengikatan: 1.759.860&nbsp;keV
Energi peluruhan beta: −382&nbsp;keV

Spin: 3/2−
Mode peluruhan: alfa menjadi <sup>227</sup>Ac, juga lainnya

Kemungkinan nuklida induk: beta dari <sup>231</sup>Th, EC dari <sup>231</sup>U, alfa dari <sup>235</sup>Np.

## Protaktinium-233
Protaktinium-233 juga merupakan bagian dari siklus bahan bakar torium. Ia adalah produk peluruhan beta intermediat antara torium-233 (diproduksi dari torium-232 alami dengan penangkapan neutron) dan, uranium-233 (bahan bakar fisil dari siklus torium). Beberapa desain reaktor siklus torium mencoba melindungi 233Pa dari penangkapan neutron lebih lanjut yang menghasilkan 234Pa dan <sup>234</sup>U, yang tidak berguna sebagai bahan bakar.

## Protaktinium-234
**Protaktinium-234** adalah anggota deret uranium dengan waktu paruh 6,70 jam. Isotop ini ditemukan oleh Otto Hahn pada tahun 1921.

### Protaktinium-234m
**Protaktinium-234m** adalah anggota deret uranium dengan waktu paruh 1,17 menit. Isotop ini ditemukan pada tahun 1913 oleh Kazimierz Fajans dan Oswald Helmuth Göhring, yang menamainya **brevium** karena waktu paruhnya yang pendek. Sekitar 99,8% peluruhan <sup>234</sup>Th menghasilkan isomer ini dan bukan keadaan dasar (t1/2 = 6,70 jam).

## Referensi

* Massa isotop dari:
**
* Komposisi isotop dan massa atom standar dari:
**
**
* Data waktu paruh, spin, dan isomer dipilih dari sumber-sumber berikut.
**
**
**