Développement d'une cible enrichie de gadolinium pour la mesure de la section efficace et la production future de terbium pour la médecine nucléaire

Les radionucléides du terbium ont attiré beaucoup d'attention pour leurs applications potentielles en médecine nucléaire. Cependant, leurs applications ont limitées par leur pénurie. Ce travail propose d'utiliser des cibles de gadolinium enrichies pour produire du terbium dans des cyclotrons biomédicaux. Le radionucléide 155Tb est pris comme cas d'étude via la réaction 155Gd(d,2n)155Tb. Pour estimer le rendement de production, des cibles minces contenant du Gd ont été développées pour la mesure des sections efficaces. La méthode de co-électrodéposition a été choisie pour fabriquer des cibles composées Ni-Gd2O3. Plusieurs paramètres ont été étudiés pour augmenter la masse de Gd dans la cible. Les sections efficaces de la réaction 155Gd(d,2n)Tb ont été mesurées au cyclotron du GIP ARRONAX dans une gamme d'énergie de 8 MeV à 30 MeV. Le rendement est estimé à partir de ces nouveaux résultats. Pour la production de masse, des cibles épaisses ont été développées via la méthode de pastillage. La condition expérimentale optimale et les propriétés sous cette condition ont été étudiées. Une cible de Gd2O3 enrichie a été irradiée avec une énergie incidente de 15 MeV. Le rendement est de 10 MBq/μAh et la pureté est de 89 %. La coproduction d'autres isotopes de Tb, et le recyclage de Gd sont également présentés dans cette thèse.Radionuclides of terbium have attracted much attention for their potential applications in nuclear medicine. However, the short supply of terbium isotopes has limited their applications. This work proposes to use enriched gadolinium targets to produce terbium radioisotopes in biomedical cyclotrons via light-particle-induced reactions. The Auger and gamma emitter 155Tb is taken as a study case using the reaction 155Gd(d,2n)155Tb. To estimate the production yield, thin Gd- containing targets have been firstly developped to measure the cross sections. To this end, the co-electrodeposition method has been chosen to manufacture Ni-Gd2O3 composite targets. Several process parameters that have an impact on deposit quality are stutied to increase the Gd content (up to 3 mg in the deposit). The cross section measurement of natGd(d,2n)Tb, as a proof-of-conception experiment, has been carried out at GIP ARRONAX cyclotron facility using natural Ni-Gd2O3 targets. The production yield is estimated using these results. Thick targets have also been developped via pelletizing method for mass production. The optimal experimental conditions and pellet properties under these conditions have been investigated. An enriched 155Gd2O3 target was irradiated with an incident energy of 15 MeV. The production yield of 155Tb was found to be 10 MBq/μAh and the purity was 89%, which are consistent with the estimation. The coproduction of other Tb isotopes and the recycle of Gd are also involved in this thesis