Природный таллий состоит из двух стабильных изотопов: 205Tl (изотопная распространённость 70,48 %) и 203Tl (29,52 %). В ничтожных количествах в природе встречаются также радиоактивныеизотопы таллия, являющиеся промежуточными членами рядов распада:
206Tl (Т1/2 = 4,19 мин.) и 210Tl (1,30 мин.) — ряд урана-238;
Изотоп 201Tl и 199Tl нашли применение в медицине, где используются для диагностики заболеваний сердца и сосудистой системы путём инъекций раствора хлорида радиоактивного таллия[1][2]. Будучи биологическим аналогом калия, таллий поглощается мышечными тканями (в частности, миокардом), после чего картина поглощения визуализируется методом однофотонной компьютерной томографии по пикам с энергией 60—80 кэВ (характеристического рентгеновского излучения ртути, возникающего при заполнении вакансий на К-оболочке после захвата электрона). Период полураспада 201Tl 72 часа, тип распада — электронный захват, дочерний изотоп — ртуть-201. Период полураспада 199Tl 7,4 часа, тип распада — электронный захват с небольшой примесью позитронного распада, дочерний изотоп — ртуть-199.
Таллий-204
Таллий-204 с периодом полураспада 3,78 года, почти чистый источник бета-излучения с максимальной энергией 764 кэВ, используется в медицине в виде аппликаторов для лечения дерматологических и офтальмологических заболеваний с поверхностной локализацией[1].
Распространённость изотопов приведена для большинства природных образцов. Для других источников значения могут сильно отличаться.
Индексами 'm', 'n', 'p' (рядом с символом) обозначены возбужденные изомерные состояния нуклида.
Символами, выделенными жирным шрифтом, обозначены стабильные продукты распада. Символами, выделенными жирным курсивом, обозначены радиоактивные продукты распада, имеющие периоды полураспада, сравнимые с возрастом Земли или превосходящие его и вследствие этого присутствующие в природной смеси.
Значения, помеченные решёткой (#), получены не из одних лишь экспериментальных данных, а (хотя бы частично) оценены из систематических трендов у соседних нуклидов (с такими же соотношениями Z и N). Неуверенно определённые значения спина и/или чётности заключены в скобки.
Погрешность приводится в виде числа в скобках, выраженного в единицах последней значащей цифры, означает одно стандартное отклонение (за исключением распространённости и стандартной атомной массы изотопа по данным ИЮПАК, для которых используется более сложное определение погрешности). Примеры: 29770,6(5) означает 29770,6 ± 0,5; 21,48(15) означает 21,48 ± 0,15; −2200,2(18) означает −2200,2 ± 1,8.