Альфа-распад протактиния происходит, когда изотоп элемента, более лёгкий, чем наиболее стабильный, испускает альфа-частицу. 5

Например, атом протактиния-231, испустив альфа-частицу, превращается в 227Ac (период полураспада — 22 года, активность — 73 Ки/г). 12 Тот, в свою очередь, — в 227Th (период полураспада — 19 дней, активность — 31 000 Ки/г). 12

Первичными продуктами распада 231Pa и изотопов протактиния, более лёгких, чем 227Pa, являются изотопы актиния, а первичными продуктами распада более тяжёлых изотопов протактиния — изотопы урана. 5