Az MTA Energiatudományi Kutatóközpont sugárvédelmi csoportja évtizedek óta foglalkozik a belső sugárterhelés meghatározására alkalmas mérések és számítások fejlesztésével. A belső sugárterhelés meghatározása két lépésben történik, először a szervezetben lévő, illetőleg oda bejutott gammasugárzó radioaktív anyagok minőségét, mennyiségét és annak eloszlását kell meghatározni, majd ennek ismeretében a felvételre vonatkozó további feltételezések figyelembevételével lehetséges a személyt érő lekötött dózis becslése.

A mérőrendszerek kalibrálására fizikai fantomok jól alkalmazhatók olyan esetekben, amikor a mérendő személy méretei és a testen belüli izotópeloszlás nem befolyásolja lényegesen a detektor(ok) válaszjeleit. Nem ez a helyzet azonban a kis foton energia tartományban, amikor is a fizikai fantomokkal történő kalibrálás nem képes visszaadni kellő pontossággal a tényleges viszonyokat, amelyeket a testen belüli forráseloszlásnak a biokinetika következtében történő időbeni változása is befolyásol. Ilyen esetben a hatásfok kalibráció kellő pontossággal csak számítógépes szimuláció segítségével végezhető el, ha a belső terjedés útvonalai a program bemeneteként megadhatók. A szervezetbe bejutó radioizotópok gyakori és a lenyeléssel összevetve általában nagyobb dóziskövetkezménnyel járó, tehát kritikus útvonala a belégzés, ilyen esetekben különösen fontos a tüdőn belüli izotópeloszlás ismerete. A téma művelésével a sok éve folyó tüdőmodell számítások konkrét gyakorlati alkalmazásra kerülnek és összekapcsolódnak az egésztestszámláló újrakalibrálásának tervezett és elkerülhetetlen feladatával.

Feladatok

• A fenti témához kapcsolódó Monte Carlo szimulációs és a forrástest voxelizációs eljárással foglalkozó szakirodalmi anyagok és külföldi tapasztalatok megismerése.
• Detektor hatásfok számításának validálása kezdetben egyszerű, majd bonyolultabb geometriai elrendezésre és különböző gamma energiára.
• A mellkas fantom (esetleg orvosi célból vizsgált személy) tüdejének modellezése figyelembe véve a sztochasztikus tüdőmodellel számolt tényleges izotópeloszlást.
• Adott mérési elrendezésre ki kell számolni a mérési hatásfok változását a tüdőben leülepedett részecskék mérete által meghatározott aktivitás eloszlás függvényében, különböző foton energiákra.
• A detektor-személy mérési geometria optimálása.