プロトアクチニウム(Pa)は、安定同位体を持たないが、地球上の同位体組成が定まっているため、標準原子量は定めることができる。
プロトアクチニウムの同位体のうち、ウラン系列に属する同位体は以下の別名でも知られている： ウランX2 (uranium X2) : 234mPa ウランZ (uranium Z) : 234Pa
29個の放射性同位体が同定されていて、最も安定な231Paの半減期は32760年である。233Paの半減期は26.967日、230Paの半減期は17.4日である。その他は全て1.6日以下であり、そのほとんどは1.8秒以下である。2つの核異性体217mPa (t½ 1.15 milliseconds)と234mPa (t½ 1.17 minutes)が存在する。地球上に存在する核種はほぼ100パーセントが231Paであり、単核種元素である。
質量数が最も安定な231以下のものは主にアルファ崩壊し、崩壊生成物はアクチニウムである。一方、質量数が231以上のものは主にベータ崩壊し、崩壊生成物はウランである。
一覧 同位体核種 Z(p) N(n) 同位体質量 (u) 半減期 核スピン数 天然存在比 励起エネルギー 212Pa 91 121 212.02320(8) 8(5) ms [5.1(+61-19) ms] 7+# 213Pa 91 122 213.02111(8) 7(3) ms [5.3(+40-16) ms] 9/2-# 214Pa 91 123 214.02092(8) 17(3) ms 215Pa 91 124 215.01919(9) 14(2) ms 9/2-# 216Pa 91 125 216.01911(8) 105(12) ms 217Pa 91 126 217.01832(6) 3.48(9) ms 9/2-# 217mPa 1860(7) keV 1.08(3) ms 29/2+# 218Pa 91 127 218.020042(26) 0.113(1) ms 219Pa 91 128 219.01988(6) 53(10) ns 9/2- 220Pa 91 129 220.02188(6) 780(160) ns 1-# 221Pa 91 130 221.02188(6) 4.9(8) µs 9/2- 222Pa 91 131 222.02374(8)# 3.2(3) ms 223Pa 91 132 223.02396(8) 5.1(6) ms 224Pa 91 133 224.025626(17) 844(19) ms 5-# 225Pa 91 134 225.02613(8) 1.7(2) s 5/2-# 226Pa 91 135 226.027948(12) 1.8(2) min 227Pa 91 136 227.028805(8) 38.3(3) min (5/2-) 228Pa 91 137 228.031051(5) 22(1) h 3+ 229Pa 91 138 229.0320968(30) 1.50(5) d (5/2+) 229mPa 11.6(3) keV 420(30) ns 3/2- 230Pa 91 139 230.034541(4) 17.4(5) d (2-) 231Pa 91 140 231.0358840(24) 3.276(11)E+4 a 3/2- 1.0000 232Pa 91 141 232.038592(8) 1.31(2) d (2-) 233Pa 91 142 233.0402473(23) 26.975(13) d 3/2- 234Pa 91 143 234.043308(5) 6.70(5) h 4+ 234mPa 78(3) keV 1.17(3) min (0-) 235Pa 91 144 235.04544(5) 24.44(11) min (3/2-) 236Pa 91 145 236.04868(21) 9.1(1) min 1(-) 237Pa 91 146 237.05115(11) 8.7(2) min (1/2+) 238Pa 91 147 238.05450(6) 2.27(9) min (3-)# 239Pa 91 148 239.05726(21)# 1.8(5) h (3/2)(-#) 240Pa 91 149 240.06098(32)# 2# min
参考文献 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.