ORNL est un leader à la fois dans le développement de radiothérapies avancées et dans la fourniture des radio-isotopes nécessaires à ces thérapies. Selon Karen Sikes, directrice du Centre national de développement des isotopes, le laboratoire héberge plus de 300 isotopes mis à la disposition des chercheurs et autres. Outre l'actinium-225, les radio-isotopes médicaux de la liste comprennent le plomb-212, un générateur d'émetteur alpha in vivo faisant l'objet d'essais cliniques pour le traitement du foie, de la prostate, de la peau et d'autres cancers, et l'actinium-227, qui se désintègre en radium-223, émetteur alpha, présent dans le médicament approuvé Xofigo utilisé pour traiter les cancers de la prostate qui se sont propagés aux os.
