Протактиний считается важным элементом в ториевом цикле, потому что он влияет на эффективность работы реактора. 3

Протактиний-233 — нежелательный промежуточный продукт в ядерных реакторах на основе тория. 3 Он имеет относительно длительный период полураспада — 27 дней и высокое сечение захвата нейтронов. 3 Из-за этого значительная часть протактиния-233 превращается в нерасщепляющиеся изотопы и потребляет нейтроны, снижая эффективность реактора. 3

Чтобы ограничить потери нейтронов, протактиний-233 извлекают из активной зоны реакторов на расплавленной соли тория во время их работы. 3

Кроме того, протактиний-231, благодаря особенностям взаимодействия с нейтронами, может использоваться как выгорающий поглотитель, что позволяет увеличить глубину выгорания топлива ядерных реакторов. 5