Protactinium (Pa), radioactief chemisch element van de actinoïdenreeks van het periodiek systeem, zeldzamer dan radium; het atoomnummer is 91. Het komt voor in alle uraniumertsen met een gehalte van 0,34 deel per miljoen uranium. Het bestaan ervan werd voorspeld door de Russische scheikundige Dmitri Mendelejev in zijn periodiek systeem van 1871. Protactiniummetaal werd voor het eerst bereid (1934) door de Amerikaanse scheikundige Aristid V. Grosse. De eerste isotoop, protactinium-234, werd ontdekt (1913) door de Amerikaanse scheikundigen Kasimir Fajans en O.H. Göhring. Zij noemden het brevium, later uranium X2, omdat het een kortlevend lid van de uranium radioactieve vervalreeks was. De langlevende isotoop protactinium-231 (oorspronkelijk protoactinium genoemd voor “vóór actinium” en later afgekort tot protactinium) werd onafhankelijk ontdekt (1917) door de Duitse chemicus Otto Hahn en de Oostenrijkse fysicus Lise Meitner in pekblende, door Fajans, en door de Britse chemici Frederick Soddy, John Cranston, en Sir Alexander Fleck. Deze isotoop vervalt tot actinium-227 met een halveringstijd van 32.760 jaar.
Alle 29 isotopen zijn radioactief; synthetisch protactinium-233 wordt geproduceerd door neutronbestraling van thorium-232 nadat het is omgezet in thorium-233 en is de stamvader van de splijtbare uraniumisotoop uranium-233 bij de productie van kernbrandstof uit thorium. Protactinium heeft in de meeste verbindingen een oxidatietoestand van +5 (en lijkt dus op tantaal), maar kan ook in de toestand +4 worden verkregen. De verbindingen hydrolyseren gemakkelijk in water en vormen colloïden, maar lossen op door complexe ionen te vormen (zoals het fluoride-ion in fluorwaterstofzuur).
+4, +5
5f26d17s2