СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РАДИОИЗОТОПОВ ТЕРБИЙ-154 И ТЕРБИЙ-155 Российский патент 2023 года по МПК G21G1/10 

Изобретение относится к технологии получения радиоизотопов для ядерной медицины на ускорителях заряженных частиц.

В последние несколько лет, как в нашей стране, так и за рубежом активно проводятся исследования по получению и применению для целей радионуклидной диагностики и терапии радиоизотопов тербия: ¹⁴⁹Tb, ¹⁵²Tb, ¹⁵⁵Tb, ¹⁶¹Tb. Радиоизотоп ¹⁴⁹Tb имеет удобный период полураспада (Т_1/2=4.15 часа), выход α-частиц с энергией Е_α=3,97 МэВ (по разным источникам) составляет 16.7% - 20% и рассматривается как перспективный α-эмиттер для терапии опухолей. Радиоизотоп Tb (Т_1/2=17.5 часов) является позитронным эмиттером со средней энергией позитронов Е_+β=1080 кэВ, выходом 17% и может применяться для позитронно-эмиссионной томографии (далее ПЭТ). Радиоизотоп ¹⁵⁵Tb (Т_1/2=5.32 дня) распадается путем электронного захвата (ЕС), испускает мягкие γ-кванты (86.55 кэВ (32%) и 105.3 кэВ (25%) и может быть использован в диагностическом методе однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (ОФЭКТ). Радиоизотоп ¹⁶¹Tb (Т_1/2=6,89 дня) со средней энергией β-излучения Е_β=154 кэВ и мягким γ-излучением Еγ=74,6 кэВ (10%) используется для терапии онкологических заболеваний. Радиоизотоп ¹⁶¹Tb, как правило, получают на реакторе по реакции ¹⁶⁰Gd(n,y)¹⁶¹Gd→¹⁶¹Tb. Радиоизотопы ¹⁴⁹Tb, ¹⁵²Tb, ¹⁵⁵Tb - на ускорителях, облучая ядрами Н¹, Н², Не³, Не³ мишени из европия или гадолиния, либо по реакциям скалывания (spallation), облучая танталовую мишень протонами с энергией -1.4 ГэВ, либо в результате иных реакций неупругого рассеяния, облучая широкий спектр мишеней тяжелыми ионами. Кроме указанных выше и уже используемых радиоизотопов тербия, практическое применения для ПЭТ томографии может найти также радиоизотоп ¹⁵⁴Tb (Т_1/2=21.4 часа), имеющий аннигиляционную γ-линию с Еγ=511 кэВ и испускающий позитроны с выходом 2,8%. Возможность одновременного исследования методами ПЭТ и однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (далее ОФЭКТ) повышает достоверность результата. Являясь трехвалентным металлом, тербий легко образует прочные связи с хелаторами DOTA и DTPA и, тем самым, дает возможность встраивать его в конъюгаты, специфичные к раковым клеткам. Указанные свойства позволяют применять радиоизотопы тербия в тераностике: в радионуклидной терапии с одновременной визуализацией разными методами распределения изотопов тербия и, соответственно, раковых клеток в организме пациента.

Настоящее изобретение позволяет получать в одном облучении на пучке протонов одновременно целевые радиоизотопы ¹⁵⁴Tb и ¹⁵⁵Tb простым и дешевым способом, в объемах, достаточных, как для проведения доклинических и клинических исследований, так и для последующего делового оборота. Причем ¹⁵⁴Tb, вследствие большого выхода радиоизотопа, может составить конкуренцию ¹⁵²Tb при использовании диагностических процедур с применением ПЭТ. Получение радиоизотопов осуществляют облучением протонами каскадной мишени с изотопами ¹⁵⁶Gd и ¹⁵⁵Gd. Для извлечения радиоизотопов тербия из мишени может быть использован хорошо известный способ экстракционной хроматографии.

Известен способ получения радиоизотопов тербия, включая ¹⁵⁵Tb по реакции Ta(p,spallation) (Miiller, С.; Zhernosekov, K.; Koster, U.; Johnston, К.; Dorrer, H.; Hohn, A.; van der Walt, N.T.; Tiirler, A.; Schibli, R. A unique matched quadruplet of terbium radioisotopes for PET and SPECT and for a- and p--radionuclide therapy: An in vivo proof-of-concept study with a new receptor-targeted folate derivative. J. Nucl. Med. 2012, 53, p.1951-1959). Мишень из металлического тантала (50 г/см³) облучали протонами высокой энергии ~1.4 ГэВ. После испарения продуктов реакции из нагретой до 2000°С мишени они были ионизованы с помощью лазера, извлечены из ионного источника, ускорены до 50 кэВ, разделены в магнитном поле электромагнитного сепаратора по массам и затем направлены на радиохимическую очистку. Этот способ имеет существенные недостатки, заключающиеся в следующем:

- для получения ¹⁵⁵Tb используется уникальный дорогостоящий ускоритель протонов высоких энергий: ISOLDE (CERN, Geneva, Switzerland), в основном предназначенный для фундаментальных исследований;

- в результате реакции скалывания образуется широкий спектр осколков и, как следствие, возникает необходимость для выделения изотопов с атомным номером 155, использовать достаточно дорогую и энергоемкую технологическую операцию электромагнитного разделения изотопов на электромагнитном сепараторе.

В работе (A.N. Moiseeva, R.A. Aliev, V.N. Unezhev, N.S. Gustova, A.S. Madumarov, N.V. Aksenov, V.A. Zagryadskiy, «Alpha particle induced reactions on ¹⁵¹Eu: Possibility of production of ¹⁵²Tb radioisotope for PET imaging» // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research В 497 (2021), p. 59-64) исследовали возможности получения радиоизотопов тербия при облучении мишени с изотопом ¹⁵¹Eu ядрами ⁴Не. Для этого методом «стопки фольг» в области энергий ядер ⁴Не до 60 МэВ измеряли сечения соответствующих реакций. На основании измеренных сечений реакций и рассчитанных выходов показано, что наработка позитронного эмиттера ¹⁵²Tb на пучке ядер ⁴Не в результате сопутствующих реакций приводит к образования нежелательных радионуклидных примесей ¹⁵³Tb и ¹⁵¹Tb. Причем суммарная их активность на момент окончания облучения достигает 18% от активности Tb. Приведенный в статье выход в насыщении 222 МБк/мкА соответствует выходу 8,55 МБк/мкА×ч (в традиционной форме представления).

К недостаткам данного способа можно отнести:

- сложность реализации метода в связи с дефицитом ускорителей ядер ⁴Не до энергии 60 МэВ;

- достаточно высокий уровень примесных радиоизотопов тербия, от которых нельзя очистить целевой продукт радиохимическими методами;

- низкий выход активности целевого радионуклида ¹⁵²Tb.

Известен способ получения радиоизотопа ¹⁵⁵Tb по реакции ^natGd(a,xn)¹⁵⁵Dy →¹⁵⁵Tb (A.N. Moiseeva, R.A. Aliev, Е.В. Furkina, V.I. Novikov, V.N. Unezhev, «New method for production of ¹⁵⁵Tb via ¹⁵⁵Dy by irradiation of natGd by medium energy alpha particles» // Nuclear Medicine and Biology 106-107 (2022) 52-61).

Мишень из гадолиния природного изотопного состава облучали ядрами ⁴Не энергией 60 МэВ на циклотроне У-150 НИЦ "Курчатовский институт». Нарабатывали радиоизотоп ¹⁵⁵Tb по реакции ^natGd(a,xn)¹⁵⁵Dy (Т_1/2=9.9 часа) →¹⁵⁵Tb. Разделение Gd, Tb и Dy проводили экстракционно-хроматографическим методом, используя сорбент LN Resin. Выделенную фракцию с диспрозием выдерживали в течение суток, а затем из нее выделяли накопившийся радиоизотоп ¹⁵⁵Tb тем же способом. Выход радиоизотопа ¹⁵⁵Dy в «толстой» мишени рассчитывали с помощью измеренных сечений образования ¹⁵⁵Dy. Выход ¹⁵⁵Dy составил 35 МБк/цА×ч. Указанный выход ¹⁵⁵Dy позволяет получить выход ¹⁵⁵Tb в объеме ~ 1,7 МБк/цА×ч.

К недостаткам данного способа можно отнести:

- уникальность использованного циклотрона и ограниченный доступ к пучкам ускоренных до 60 МэВ ядер ⁴Не;

- необходимость применения сложной двух стадийной радиохимической переработки для получения целевого радионуклида ¹⁵⁵Tb;

- низкий выход активности целевого радионуклида ¹⁵⁵Tb.

В качестве прототипа выбран способ получения Tb, описанный в работе (Дмитриев П.П., Молин Г.А., Дмитриева З.П. «Получение ¹⁵⁵Tb для ядерной медицины в реакциях ¹⁵⁵Gd(p,n), ¹⁵⁶Gd(p,2n), ¹⁵⁵Gd(d,2n)» // Атомная энергия, том 66, вып. 6, июнь 1989 г., стр. 419-421). В прототипе были измерены выходы ¹⁵⁵Tb и ¹⁵⁶Tb при облучении толстых мишеней гадолиния природного изотопного состава протонами и дейтронами с энергией 11-22 МэВ. На отклоненном пучке циклотрона Физико-энергетического института (далее ФЭИ) облучали Gd₂O₃. Радионуклиды идентифицировали по энергии γ-квантов и периоду полураспада. Скорости счета в пиках полного поглощения γ-квантов измеряли на Ge(Li) детекторе ДГДК-50А через 20 суток после облучения. Для измерения интегрального тока облучения использовали медные мониторные фольги. Показано, что при энергии протонов 22 МэВ выход ¹⁵⁵Tb составил 15,2 МБк/мкА×ч, а выход ¹⁵⁶Tb - 13,3 МБк/мкА×ч. На основании полученных экспериментальных данных и результатах теоретических расчетах, предложено для снижения активности долгоживущих радиоактивных примесей использовать тонкие мишени и проводить облучения в ограниченном диапазоне энергий. В частности отмечается, что в реакции ¹⁵⁶Gd(p,2n)¹⁵⁵Tb выход ¹⁵⁵ТЪ при Е_р=20 МэВ равен 43 МБк/мкАхч, выход ¹⁵⁶Tb - 9,5 МБк/мкА×ч. Следовательно примесь ¹⁵⁶Tb составила 22%. Для тонкой мишени ΔЕ_Р=20-18 МэВ выход ¹⁵⁵Tb - 17 МБк/мкА×ч, примесь ¹⁵⁶Tb - 3%. При использовании протонов с энергией 26 МэВ и тонкой мишени с AEp=20-26 МэВ выход ¹⁵⁵ТЪ - 48 МБк/мкАхч, примесь ¹⁵⁶Tb - 2,2%. Такой подход позволяет снизить активности нежелательных радионуклидных примесей, но приводит к ограничению наработки целевого радиоизотопа из-за использования преимущественно тонких мишеней.

Техническим результатом предлагаемого способа получения изотопов ¹⁵⁴Tb и ¹⁵⁵Tb является обеспечение возможности получения в каскадной мишени с высоким выходом сразу двух целевых радиоизотопов ¹⁵⁴Tb и ¹⁵⁵Tb, каждого в обоих модулях мишени с низкой долей радионуклидных примесей, при возможности использования в мишени относительно не дорогих, с высоким содержанием в природной смеси изотопов гадолиния ¹⁵⁵Gd (14,8%) и ¹⁵⁶Gd (20,47%).

Для достижения указанного технического результата предложен способ получения радиоизотопов ¹⁵⁴Tb и ¹⁵⁵Tb, включающий облучение на ускорителе заряженных частиц мишени с изотопами гадолиния, которую изготавливают каскадной из двух последовательно расположенных по направлению пучка заряженных частиц модулей, при этом первый по направлению пучка модуль содержит изотоп ¹⁵⁶Gd, второй модуль содержит изотоп ¹⁵⁵Gd, а при облучении мишени протонами в процессе пороговых ядерных реакций ¹⁵⁶Gd(p,3n)¹⁵⁴Tb и ¹⁵⁵Gd(p,2n)¹⁵⁴Tb, а также ¹⁵⁵Gd(p,n)¹⁵⁵Tb и ¹⁵⁶Gd(p,2n)¹⁵⁵Tb, в ней накапливают одновременно целевые радиоизотопы ¹⁵⁴Tb и Tb, которые затем извлекают из мишени радиохимическим методом.

Целесообразно при облучении мишени использовать протоны с энергией до 27 МэВ - порога реакции ¹⁵⁶Gd(p,4n)¹⁵³Tb, что позволяет полностью исключить присутствие примесной активности ¹⁵³Tb в модуле с ¹⁵⁶Gd.

Целесообразно толщину модулей с изотопами ¹⁵⁶Gd и ¹⁵⁵Gd выбирать такой, чтобы длина пробега протонов в модуле с изотопом ^l56Gd обеспечивала торможение протонов от стартовой энергии до 18 МэВ - порога реакции ¹⁵⁵Gd(p,3n)¹⁵³Tb, а длина пробега протонов в модуле с изотопом ¹⁵⁵Gd обеспечивала дальнейшее замедление протонов до 3 МэВ - порога реакции ¹⁵⁵Gd(p,n)¹⁵⁵Tb. Установленная граница между модулями до 18 МэВ позволяет полностью исключить присутствие примесной активности ¹⁵³Tb в модуле с ¹⁵⁵Gd. Таким образом, одновременно с облучением мишени протонами с энергией до 27 МэВ и с границей между модулями до 18 МэВ, полностью исключается присутствие примесной активности ¹⁵³Tb в каскадной мишени. При этом замедление протонов до энергии не выше 3 МэВ - до порога реакции ¹⁵⁵Gd(p,n)^I55Tb, дает возможность нарабатывать ¹⁵⁵Tb во всем диапазоне энергий протонов от границы между модулями до порога реакции ¹⁵⁵Gd(p,n)¹⁵⁵Tb.

Предпочтительно извлечение радиоизотопов тербия ¹⁵⁴Tb и ¹⁵⁵Tb из мишени осуществлять методом твердотельной экстракционной хроматографии.

Способ осуществляют следующим образом.

Мишень, представляющую собой каскад из двух последовательно расположенных по направлению пучка протонов модулей с изотопами ¹⁵⁶Gd и ¹⁵⁵Gd (в каждом модуле только один изотоп гадолиния) герметично упаковывают в тонкостенную металлическую капсулу (например, из алюминия). Первым по направлению протонного пучка в капсуле устанавливают модуль с изотопом ¹⁵⁶Gd. Толщина модуля с ^l56Gd обеспечивает торможение протонов со стартовой энергии 27 МэВ до выбранной граничной энергии между модулями. Границу между модулями изготавливают из тонкостенного алюминия. Капсулу помещают в мишенное устройство, обеспечивая надлежащий отвод тепла с помощью газового или водяного теплоносителя, и облучают пучком протонов. В результате облучения в мишени по реакциям ¹⁵⁶Gd(p,3n)¹⁵⁴Tb и ¹⁵⁵Gd(p,2n)¹⁵⁴Tb, а также ¹⁵⁵Gd(p,n)¹⁵⁵Tb и ¹⁵⁶Gd(p,2n)¹⁵⁵Tb нарабатывают радиоизотопы ¹⁵⁴Tb и ¹⁵⁵Tb, которые после облучения выделяют из мишени радиохимическим методом твердотельной экстракционной хроматографии. В отличие от прототипа, выбирая надлежащим образом последовательность расположения модулей в направлении протонного пучка (сначала модуль с изотопом ¹⁵⁶Gd, затем с изотопом ¹⁵⁵Gd), способ позволяет нарабатывать с высоким выходом сразу два целевых радиоизотопа ¹⁵⁴Tb и ¹⁵⁵Т одновременно в обоих модулях с изотопами ¹⁵⁵Gd и ¹⁵⁶Gd с достаточно низкой долей радионуклидных примесей и в широком диапазоне энергий протонов. При этом в каждом из модулей минимизируется наработка сопутствующих нежелательных радиоизотопов ¹⁵³Tb и ¹⁵⁶Tb за счет оптимально выбранных границ между модулями и стартовой энергией протонов.

Иллюстрация реализации способа наработки радиоизотопов ¹⁵⁴Tb и ¹⁵⁵Tb представлена на рис. 1-2. На рис. 1 показана принципиальная схема каскадной мишени. На рис. 2 приведены сечения реакций образования радиоизотопов тербия в каждом из модулей каскадной мишени из библиотеки TENDL-2019 (A.J. Koning, D. Rochman, J.-C. Sublet, N. Dzysiuk, M. Fleming, S. van der Marck, TENDL: Complete Nuclear Data Library for Innovative Nuclear Science and Technology, Nucl. Data Sheets. 155 (2019) 1-55. https://doi.Org/10.1016/j.nds.2019.01.002). Иллюстрация результатов применения способа представлена в ниже приведенных примерах осуществления изобретения.

Примеры осуществления изобретения

Пример №1. Рассчитывались выходы радиоизотопов тербия в каскадной мишени с изотопами ¹⁵⁵Gd и ¹⁵⁶Gd, облучаемой протонами с энергией 27 МэВ. Толщину модуля с изотопом ¹⁵⁶Gd выбирали такой, чтобы длина пробега протонов в модуле с изотопом ¹⁵⁶Gd обеспечивала торможение протонов от стартовой энергии до 20 МэВ, а длина пробега протонов в модуле с изотопом ¹⁵⁵Gd обеспечивала дальнейшее замедление протонов до нулевой энергии. Граница между модулями из алюминия обеспечивала торможение протонов в области 19-20 МэВ.

Расчет выходов радиоизотопов тербия проводили в многогрупповом приближении по формуле

здесь

А[Бк/мкА×ч] - выход радиоизотопа тербия;

Т[ч] - время облучения, равное одному часу;

λ [ч^-1] - постоянная распада радиоизотопа тербия;

N [см^-3] - количество ядер гадолиния в единице объема мишени;

f [с^-1] - поток протонов (6,24×10¹² с^-1), соответствующий току 1 мкА;

σ_i [см] - сечение реакции образования радиоизотопа тербия в i-ом энергетическом интервале;

l_i [см] - длина пробега протона в мишени, внутри энергетических границ которого среднее сечение равно σ_i.

Длины пробегов протонов lj в мишени рассчитывали по программе SRIM (.F. Ziegler, M.D. Ziegler, J.P. Biersack, SRIM - The stopping and range of ions in matter (2010), Nucl. Instruments Methods Phys. Res. Sect. В Beam Interact, with Mater. Atoms. 268 (2010) 1818-1823. https://doi.org/10.1016/j.nimb.2010.02.091).

На рис. 3 приведены результаты расчета выходов радиоизотопов тербия в каждом из модулей каскадной мишени, рассчитанные по формуле (1). Из рис. 3 следует, что целевые радиоизотопы ¹⁵⁴Tb и ¹⁵⁵Tb нарабатываются в обоих модулях каскадной мишени, а выходы ¹⁵³Tb и ¹⁵⁶Tb (при выбранной последовательности расположения модулей и выбранной границе между модулями) малы. В таблице 1 приведены интегральные значения выходов в каждом из модулей мишени и в целом в каскадной мишени с границей между модулями, соответствующей рис. 1 и 2 и стартовой энергией протонов 27 МэВ.

Пример №2. В качестве стартовой энергии протонов принимали энергию 27 МэВ. Толщину модуля с изотопом ¹⁵⁶Gd выбирают такой, чтобы длина пробега протонов в модуле с изотопом ¹⁵⁶Gd обеспечивала торможение протонов от стартовой энергии до 13 МэВ, а длина пробега протонов в модуле с изотопом ¹⁵⁵Gd обеспечивала дальнейшее замедление протонов до нулевой энергии. Граница между модулями из алюминия обеспечивала торможение протонов в области 12-13 МэВ. Расчет проводили в многогрупповом приближении по формуле 1. Для расчета пробега протонов в мишени использовали программу SRIM, значения сечений из TENDL-2019. Результаты расчета представлены в таблице 2.

Пример №3. В качестве стартовой энергии протонов принимали энергию 27 МэВ. Толщину модуля с изотопом ¹⁵⁶Gd выбирают такой, чтобы длина пробега протонов в модуле с изотопом ¹⁵⁶Gd обеспечивала торможение протонов от стартовой энергии до 23 МэВ, а длина пробега протонов в модуле с изотопом ¹⁵⁵Gd обеспечивала дальнейшее замедление протонов до нулевой энергии. Граница между модулями из алюминия обеспечивала торможение протонов в области 22-23 МэВ. Расчет проводили в многогрупповом приближении по формуле 1. Для расчета пробега протонов в мишени использовали программу SRIM, значения сечений из TENDL-2019. Результаты расчета представлены в таблице 3.

Пример №4. В качестве стартовой энергии протонов принимали энергию 27 МэВ. Толщину модуля с изотопом ¹⁵⁶Gd выбирают такой, чтобы длина пробега протонов в модуле с изотопом ¹⁵⁶Gd обеспечивала торможение протонов от стартовой энергии до 18 МэВ - порога реакции ¹⁵⁵Gd(p,3n)¹⁵³Tb, а длина пробега протонов в модуле с изотопом ¹⁵⁵Gd обеспечивала дальнейшее замедление протонов до энергии 3 МэВ - порога реакции ¹⁵⁵Gd(p,n)¹⁵⁵Tb. Границу между модулями условно принимали равной нулевой толщине с нулевой потерей энергии протонов. Расчет проводили в многогрупповом приближении по формуле 1. Для расчета пробега протонов в мишени использовали программу SRIM, значения сечений из TENDL-2019. Результаты расчета представлены в таблице 4.

Из приведенных примеров следует, что использование в модулях каскадной мишени относительно не дорогих, с высоким содержанием в природной смеси изотопов гадолиния ^l56Gd и ¹⁵⁵Gd, и выбранная последовательность расположения модулей с указанными изотопами позволяют получать в каскадной мишени выход ¹⁵⁵Tb в разной степени превышающий выходы всех вариантов наработки ¹⁵⁵Tb в прототипе, включая возможные варианты наработки на тонких мишенях. При этом сопутствующие радионуклидные примеси ¹⁵³Tb и ¹⁵⁶Tb находятся на достаточно низком уровне, а возможность смещения границы между модулями позволяет оптимизировать их относительное количество. Одновременно, в отличие от прототипа, способ позволяет нарабатывать в большом количестве радиоизотоп ¹⁵⁴Tb, который может быть использован в диагностических исследованиях методом ПЭТ. Его выход в 20 раз превышает выход альтернативного ¹⁵²Tb (с приемлемым уровнем радиоактивных примесей) получаемого в приведенном выше аналоге по реакции ¹⁵¹Eu(a, 3n)¹⁵²Tb.

Изобретение относится к технологии получения радионуклидов для ядерной медицины на ускорителях заряженных частиц. Способ получения радиоизотопов ¹⁵⁴Тb и ¹⁵⁵Тb включает облучение на ускорителе заряженных частиц мишени с изотопами гадолиния, которую изготавливают каскадной из двух последовательно расположенных по направлению пучка заряженных частиц модулей, при этом первый по направлению пучка модуль содержит изотоп ¹⁵⁶Gd, второй модуль содержит изотоп ¹⁵⁵Gd, а при облучении мишени протонами в процессе пороговых ядерных реакций ¹⁵⁶Gd(p,3n)¹⁵⁴Tb и ¹⁵⁵Gd(p,2n)¹⁵⁴Tb, а также ^I55Gd(p,n)¹⁵⁵Tb и ⁵⁶Gd(p,2n)¹⁵⁵Tb, в ней накапливают одновременно целевые радиоизотопы ¹⁵⁴Тb и ¹⁵⁵Тb, которые затем извлекают из мишени радиохимическим методом. Техническим результатом является обеспечение возможности получения в каскадной мишени с высоким выходом сразу двух целевых радиоизотопов ¹⁵⁴Тb и ¹⁵⁵Тb, каждого в обоих модулях мишени с низкой долей радионуклидных примесей, при возможности использования в мишени изотопов гадолиния с высоким содержанием в природной смеси. 3 з.п. ф-лы, 3 ил., 4 табл.

1. Способ получения радиоизотопов ¹⁵⁴Тb и ¹⁵⁵Тb, включающий облучение мишени с изотопами гадолиния на ускорителе заряженных частиц, отличающийся тем, что мишень изготавливают каскадной из двух последовательно расположенных по направлению пучка заряженных частиц модулей, при этом первый по направлению пучка модуль содержит изотоп ¹⁵⁶Gd, второй модуль содержит изотоп ¹⁵⁵Gd, а при облучении мишени протонами в процессе пороговых ядерных реакций ¹⁵⁶Gd(p,3n)¹⁵⁴Tb и ¹⁵⁵Gd(p,2n)¹⁵⁴Tb, а также ¹⁵⁵Gd(p,n)¹⁵⁵Tb и ¹⁵⁶Gd(p,2n)¹⁵⁵Tb, в ней накапливают одновременно целевые радиоизотопы ¹⁵⁴Тb и ¹⁵⁵Тb, которые затем извлекают из мишени радиохимическим методом.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для облучения мишени используют протоны с энергией до 27 МэВ - порога реакции ^I56Gd(p,4n)¹⁵³Tb.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что толщину модулей с изотопами ¹⁵⁶Gd и ¹⁵⁵Gd выбирают такой, чтобы длина пробега протонов в модуле с изотопом ^I56Gd обеспечивала торможение протонов от стартовой энергии до 18 МэВ - порога реакции ¹⁵⁵Gd(p,3n)¹⁵³Tb, а длина пробега протонов в модуле с изотопом ¹⁵⁵Gd обеспечивала дальнейшее замедление протонов до 3 МэВ - порога реакции ¹⁵⁵Gd(p,n)¹⁵⁵Tb.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что извлечение радиоизотопов тербия ¹⁵⁴Tb и ¹⁵⁵Tb из мишени осуществляют методом твердотельной экстракционной хроматографии.