Ториумот (90Th) има седум природни изотопи, но ниту еден не е стабилен. Изотопот 232Th е релативно стабилен, со време на полураспад од 1,405×1010 години, значително подолг од староста на Земјата, па дури и малку подолг од општоприфатената возраст на универзумот. Овој изотоп го сочинува речиси целиот природен ториум, така што ториумот се сметал за еднонуклиден. Меѓутоа, во 2013 година, Меѓународниот сојуз за чиста и применета хемија го рекласифицирал ториумот како бинуклиден, поради големите количини од 230Th во длабоката морска вода. Ториумот има особен земен изотопски состав и на тој начин може да се даде стандардна атомска тежина.
Определен е 31 радиоизотоп, од кои најстабилни се 232Th, 230Th со време на полураспад од 75.380 години, 229Th со време на полураспад од 7.917 години и 228Th со време на полураспад од 1,92 години. Сите преостанати радиоактивни изотопи имаат време на полураспад помало од триесет дена, а повеќето од нив имаат време на полураспад помало од десет минути. Еден изотоп, 229Th, има јадрен изомер (или метастабилна состојба) со извонредно ниска побудна енергија, неодамна измерена на eV. Предложено е да се изврши ласерска спектроскопија на јадрото на 229Th и да се користи преод со ниска енергија за развој на јадрен часовник со исклучително висока точност.
Масените бројеви на познатите изотопи на ториумот се движат од 207 до 238.
Список на изотопите
|-id=Ториум-207 | 207Th | | style="text-align:right" | 90 | style="text-align:right" | 117
| α | 203Ra
|-id=Ториум-208 | 208Th | | style="text-align:right" | 90 | style="text-align:right" | 118 | 208,017915(34) | 2,4(12) мс | α | 204Ra | 0+
|-id=Ториум-209 | 209Th | | style="text-align:right" | 90 | style="text-align:right" | 119 | 209,017998(27) | 3,1(12) мс | α | 205Ra | 13/2+
|-id=Ториум-210 | 210Th | | style="text-align:right" | 90 | style="text-align:right" | 120 | 210,015094(20) | 16,0(36) мс | α | 206Ra | 0+
|-id=Ториум-211 | 211Th | | style="text-align:right" | 90 | style="text-align:right" | 121 | 211,014897(92) | 48(20) мс | α | 207Ra | 5/2−#
|-id=Ториум-212 | 212Th | | style="text-align:right" | 90 | style="text-align:right" | 122 | 212,013002(11) | 31,7(13) мс | α | 208Ra | 0+
|-id=Ториум-213 | 213Th | | style="text-align:right" | 90 | style="text-align:right" | 123 | 213,0130115(99) | 144(21) мс | α | 209Ra | 5/2−
|-id=Ториум-213m | style="text-indent:1em" | 213mTh | | colspan="3" style="text-indent:2em" | 1180,0(14) keV | 1,4(4) μс | IT | 213Th | (13/2)+
|-id=Ториум-214 | 214Th | | style="text-align:right" | 90 | style="text-align:right" | 124 | 214,011481(11) | 87(10) мс | α | 210Ra | 0+
|-id=Ториум-214m | style="text-indent:1em" | 214mTh | | colspan="3" style="text-indent:2em" | 2181,0(27) keV | 1,24(12) μс | IT | 214Th | 8+#
|-id=Ториум-215 | 215Th | | style="text-align:right" | 90 | style="text-align:right" | 125 | 215,0117246(68) | 1,35(14) с | α | 211Ra | (1/2−)
|-id=Ториум-215m | style="text-indent:1em" | 215mTh | | colspan="3" style="text-indent:2em" | 1471(50)# keV | 770(60) нс | IT | 215Th | 9/2+#
|-id=Ториум-216 | 216Th | | style="text-align:right" | 90 | style="text-align:right" | 126 | 216,011056(12) | 26,28(16) мс | α | 212Ra | 0+
|-id=Ториум-216m1 | rowspan=2 style="text-indent:1em" | 216m1Th | rowspan=2| | rowspan=2 colspan="3" style="text-indent:2em" | 2041(8) keV | rowspan=2|135,4(29) μс | IT (97,2%) | 216Th | rowspan=2|8+ | rowspan=2| | rowspan=2| |- | α (2,8%) | 212Ra |-id=Ториум-216m2 | style="text-indent:1em" | 216m2Th | | colspan="3" style="text-indent:2em" | 2648(8) keV | 580(26) нс | IT | 216Th | (11−)
|-id=Ториум-216m3 | style="text-indent:1em" | 216m3Th | | colspan="3" style="text-indent:2em" | 3682(8) keV | 740(70) нс | IT | 216Th | (14+)
|-id=Ториум-217 | 217Th | | style="text-align:right" | 90 | style="text-align:right" | 127 | 217,013103(11) | 248(4) μс | α | 213Ra | 9/2+#
|-id=Ториум-217m1 | style="text-indent:1em" | 217m1Th | | colspan="3" style="text-indent:2em" | 673,3(1) keV | 141(50) нс | IT | 217Th | (15/2−)
|-id=Ториум-217m2 | style="text-indent:1em" | 217m2Th | | colspan="3" style="text-indent:2em" | 2307(32) keV | 71(14) μс | IT | 217Th | (25/2+)
|-id=Ториум-218 | 218Th | | style="text-align:right" | 90 | style="text-align:right" | 128 | 218,013276(11) | 122(5) нс | α | 214Ra | 0+
|-id=Ториум-219 | 219Th | | style="text-align:right" | 90 | style="text-align:right" | 129 | 219,015526(61) | 1,023(18) μс | α | 215Ra | 9/2+#
|-id=Ториум-220 | 220Th | | style="text-align:right" | 90 | style="text-align:right" | 130 | 220,015770(15) | 10,2(3) μс | α | 216Ra | 0+
|-id=Ториум-221 | 221Th | | style="text-align:right" | 90 | style="text-align:right" | 131 | 221,0181858(86) | 1,75(2) мс | α | 217Ra | 7/2+#
|-id=Ториум-222 | 222Th | | style="text-align:right" | 90 | style="text-align:right" | 132 | 222,018468(11) | 2,24(3) мс | α | 218Ra | 0+
|-id=Ториум-223 | 223Th | | style="text-align:right" | 90 | style="text-align:right" | 133 | 223,0208111(85) | 0,60(2) с | α | 219Ra | (5/2)+
|-id=Ториум-224 | 224Th | | style="text-align:right" | 90 | style="text-align:right" | 134 | 224,021466(10) | 1,04(2) с | αТеоретски подлежи на β+β+-распад до 224Ra | 220Ra | 0+
|-id=Ториум-225 | rowspan=2|225Th | rowspan=2| | rowspan=2 style="text-align:right" | 90 | rowspan=2 style="text-align:right" | 135 | rowspan=2|225,0239510(55) | rowspan=2|8,75(4) мин | α (~90%) | 221Ra | rowspan=2|3/2+ | rowspan=2| | rowspan=2| |- | EC (~10%) | 225Ac |-id=Ториум-226 | rowspan=2|226Th | rowspan=2| | rowspan=2 style="text-align:right" | 90 | rowspan=2 style="text-align:right" | 136 | rowspan=2|226,0249037(48) | rowspan=2|30,70(3) мин | α | 222Ra | rowspan=2|0+ | rowspan=2| | rowspan=2| |- | CD (<%) | 208Pb18O |-id=Ториум-227 | 227Th | Radioactinium | style="text-align:right" | 90 | style="text-align:right" | 137 | 227,0277025(22) | 18,693(4) д | α | 223Ra | (1/2+) | ТрагаРаспаден меѓупроизвод на 235U
| rowspan=2|228Th | rowspan=2|RadioТориум | rowspan=2 style="text-align:right" | 90 | rowspan=2 style="text-align:right" | 138 | rowspan=2|228,0287397(19) | rowspan=2|1,9125(7) г | α | 224Ra | rowspan=2|0+ | rowspan=2|ТрагаРаспаден меѓупроизвод на 232Th | rowspan=2| |- | CD (1,13×10−11%) | 208Pb20O |- | 229Th | | style="text-align:right" | 90 | style="text-align:right" | 139 | 229,0317614(26) | 7916(17) г | α | 225Ra | 5/2+ | ТрагаРаспаден меѓупроизвод на 237Np
| style="text-indent:1em" | 229mTh | | colspan="3" style="text-indent:2em" | 8,355733554021(8) eV | 7(1) μс | ITНеутрален 229mTh брзо се распаѓа со внатрешна конверзија, со исфрлање електрон. Нема доволно енергија да исфрли втор електрон, така 229mTh+ јони живеат многу подолго, распаѓајќи се со гама-емисија. Види , | 229Th+ | 3/2+
| style="text-indent:1em" | 229mTh+ | | colspan="3" style="text-indent:2em" | 8,355733554021(8) eV | 29(1) мин | γ | 229Th+ | 3/2+
| rowspan=3|230ThСе користи при Ураниум–ториумско датирање | rowspan=3|Ionium | rowspan=3 style="text-align:right" | 90 | rowspan=3 style="text-align:right" | 140 | rowspan=3|230,0331323(13) | rowspan=3|7,54(3)×104 г | α | 226Ra | rowspan=3|0+ | rowspan=3|0,0002(2)Распаден меѓупроизвод на 238U | rowspan=3| |- | CD (5,8×10−11%) | 206Hg24Ne |- | SF (<4×10−12%) | (Разно) |- | 231Th | Ураниум Y | style="text-align:right" | 90 | style="text-align:right" | 141 | 231,0363028(13) | 25,52(1) ч | β− | 231Pa | 5/2+ | Трага
| rowspan=4|232ThПрвобитен радионуклид | rowspan=4|Ториум | rowspan=4 style="text-align:right" | 90 | rowspan=4 style="text-align:right" | 142 | rowspan=4|232,0380536(15) | rowspan=4|1,40(1)×1010 г | αТеоретски подлежи на β−β−-распад до 232U | 228Ra | rowspan=4|0+ | rowspan=4|0,9998(2) | rowspan=4| |- | SF (1,1×10−9%) | (Разно) |- | CD (<2,78×10−10%) | 208Hg24Ne |- | CD (<2,78×10−10%) | 206Hg26Ne |- | 233Th | | style="text-align:right" | 90 | style="text-align:right" | 143 | 233,0415801(15) | 21,83(4) мин | β− | 233Pa | 1/2+ | ТрагаСе добива со неутронски зафат на 232Th
| 234Th | Uranium X1 | style="text-align:right" | 90 | style="text-align:right" | 144 | 234,0435998(28) | 24,107(24) д | β− | 234mPa | 0+ | Трага | |-id=Ториум-235 | 235Th | | style="text-align:right" | 90 | style="text-align:right" | 145 | 235,047255(14) | 7,2(1) мин | β− | 235Pa | 1/2+#
|-id=Ториум-236 | 236Th | | style="text-align:right" | 90 | style="text-align:right" | 146 | 236,049657(15) | 37,3(15) мин | β− | 236Pa | 0+
|-id=Ториум-237 | 237Th | | style="text-align:right" | 90 | style="text-align:right" | 147 | 237,053629(17) | 4,8(5) мин | β− | 237Pa | 5/2+#
|-id=Ториум-238 | 238Th | | style="text-align:right" | 90 | style="text-align:right" | 148 | 238,05639(30)# | 9,4(20) мин | β− | 238Pa | 0+
Употреба Ториумот е предложен за употреба во ториумовата јадрена енергија.
Во многу земји употребата на ториумот во производите за широка потрошувачка е забранета или обесхрабрена бидејќи е радиоактивен.
Денес се користи во катодите на вакуумски цевки, за постигнување на физичка стабилност при висока температура и ниска работна енергија потребна за отстранување на електрон од неговата површина.
Околу еден век се користи во обвивки од гасни и парни светилки, како што се гасни светла и фенери за кампување.
Леќи со ниска дисперзија Ториумот се користел и во одредени стаклени елементи на леќите Аеро-Ектар направени од Кодак за време на Втората светска војна. Така тие се благо радиоактивни.f2.5 Aero Ektar Lenses Some images. Два од стаклените елементи во f/2.5 Аеро-Ектар леќите тежински содржат 11% и 13% ториум. Очилата што содржат ториум се користени затоа што имаат висок показател на прекршување со мало расејување (варијација на показателот со брановата должина), што е многу пожелно својство. Многу преживеани леќи Аеро-Ектар имаат нијанса во боја на чај, веројатно поради радијационо оштетување на стаклото.
Овие леќи се користеле за воздушно извидување бидејќи нивото на радијација не е доволно високо за да го замагли филмот за кратко време. Ова покажува дека нивото на радијација е разумно безбедно. Меѓутоа, кога не се користат, би било разумно овие леќи да се чуваат колку што е можно подалеку од нормално населените области. Зрачењето се ублажува обратно сразмерно на квадратот на растојанието.
Актиниди спроти фисиони производи
Забележителни изотопи
Ториум-228 228Th е изотоп на ториумот со 138 неутрони. Некогаш бил именуван радиториум, поради неговата појава во распадната низа на ториумот-232. Има време на полураспад од 1,9116 години. Тој е подложен на алфа-распад до 224Ra. Повремено се распаѓа по невообичаниот пат на гроздест распад, испуштајќи јадро од 20O и произведувајќи стабилен 208Pb. Тој е ќерка изотоп на 232U во ториумовата распадна низа.
228Th има атомска тежина од 228,0287411 грама/мол.
Заедно со неговиот распаден производ 224Ra се користи за терапија со зрачење со алфа-честички.
Ториум-229 229Th е радиоактивен изотоп на ториумот кој се распаѓа со алфа емисија со време на полураспад од 7917 години. 229Th се добива со распаѓање на ураниум-233, а неговата главна употреба е за производство на медицински изотопи актиниум-225 и бизмут-213.Report to Congress on the extraction of medical isotopes from U-233 .
Ториум-229m 229Th има јадрен изомер, , со извонредно ниска побудна енергија од .
Животниот век на 229mTh, поради оваа мала побудна енергија, многу зависи од електронската средина на јадрото. Во неутрален 229Th, изомерот со внатрешна конверзија се распаѓа во рок од неколку микросекунди. Сепак, изомерната енергија не е доволна за да се отстрани вториот електрон (втората енергија на јонизација на ториумот е eV), така што внатрешната конверзија е невозможна кај Th+ јони. Радијативното распаѓање се јавува со подолго време на полураспад од 8,4 реда на големина, повеќе од 1000 секунди. Вградени во јонски кристали, јонизацијата не е стопостотна, така што се јавува мала количина на внатрешна конверзија, што доведува до неодамна измерен животен век од ≈ с, што може да се екстраполира до цел животен век за изолирани јони од с.