تخمین دز در فرآیند¬های تشخیصی و درمانی پزشکی هسته¬ای مورد توجه فراوان جامعه بین المللی در زمینه دزسنجی است. محاسباتی که تاکنون در پزشکی هسته¬ای مورد استفاده قرار گرفته است، بر پایه فانتوم¬های ریاضی است که به دلیل هندسه بسیار ساده و دور از واقعیت خود مورد انتقاد هستند، به خصوص هنگامی که مشخص شود در دزسنجی¬های انجام شده توسط فانتوم ریاضی، دز اندام¬های حیاتی کمتر از مقدار واقعی برآورد شده است. محاسبات دزسنجی داخلی زن و مرد مرجع بزرگسال برای فرآیندهای مربوط به غدۀ تیروئید در این پژوهش انجام شده است. نتایج نشان می¬دهد که محاسبات مبتنی بر مدل¬های ریاضی تخمین دست پایینی از دز اندام¬های حیاتی مانند ریه و مغز استخوان ارائه کرده است. به دلیل حساسیت بالای جنین نسبت به پرتو، تخمین دز داخلی ناشی از رادیوداروی تزریق شده به مادر در پزشکی هسته¬ای از اهمیت بالایی برخوردار است. جداولی که پزشکان هسته¬ای اکنون برای تخمین دز جنین استفاده می¬کنند نیز، بر پایه محاسبات مبتنی بر مدل¬های ابتدایی زن باردار و جنین است. از این رو، مجموعه فانتوم¬های زن باردار و جنین در سنین 3، 6 و 9 ماه در این مطالعه جهت کاربرد در محاسبات گسترده دزسنجی در پزشکی هسته¬ای طراحی شده که بر پایه تصاویر واقعی از زن باردار و جنین ایرانی تهیه شده است. مدل¬های جنینی دارای 20 اندام و بافت مجزا هستند. جرم اندام¬های جنین و مادر در این مجموعه منطبق بر مقادیر مرجع icrp است و جابجایی اندام¬های شکمی مادر در حین بارداری و مدل سازی آن به صورت کاملاً واقعی شبیه سازی شده است. برای انجام محاسبات دزسنجی، مقدار پرتوزایی انباشته شده در اندام¬های مختلف بدن مورد نیاز است. این مقادیر توسط مدل¬های حرکت زیستی رادیودارو در بدن محاسبه می¬شود. در این مطالعه، معادلات حرکت زیستی ید در بدن زن باردار و جنین، در 7 سطح برداشت تیروئید مادر، به صورت عددی حل شده است. پرتوزایی انباشته شده در تیروئید جنین، به طور قابل توجهی بیش از سایر اندام¬های جنین بدست آمده است. در این تحقیق، شبیه سازی مونت کارلو به وسیله کد mcnp انجام است. دز جذبی اندام¬های جنین و مادر در روش¬های تشخیصی و درمانی غدۀ تیروئید محاسبه شده است. نتایج این پژوهش نشان می¬دهد که دز تیروئید جنین به طور قابل توجهی بیش از دز کل جنین در قبال دریافت ید پرتوزا است. استفاده درمانی از ید-131 منجر به دریافت دز بیش از mgy 500 در تیروئید جنین می¬شود. در این موارد، توصیه به سقط جنین حتمی است. استفاده از ید-131 در موارد تشخیصی نیز دز جنینی بالای mgy 100 را در پی دارد، به استثنای برداشت 95% تیروئید مادر در سه ماهه اول بارداری که دز تیروئید جنین پایین¬تر از حد آستانه mgy 100 بدست آمده است. بنابراین اگر در این مورد خاص، تصویربرداری از تیروئید با استفاده از ید-131 و به صورت ناآگاهانه انجام شده است، دلیلی برای سقط وجود ندارد. دز تیروئید جنین برای تصویربرداری از تیروئید با استفاده از ید-123 در سه ماهه دوم بارداری، در ناحیه بالای mgy 100 واقع شده است و در سایر موارد در محدوده mgy 100-10 قرار دارند. فقط برای برداشت 95% تیروئید مادر در سه ماهه اول و سوم بارداری، دز تیروئید جنین کمتر از mgy 10 بدست آمده است. اگر سن جنین کمتر از 10 هفته باشد، باید دز رسیده به کل بدن جنین برآورد شود، زیرا تیروئید جنین ید را جذب و جمع آوری نمی¬کند. در این حالت، دز کل جنین به ازای دریافت ید-131 و ید-123 در موارد تشخیصی، در بازۀ کمتر از mgy 1 قرار دارد. در نتیجه، خطر پرتو قابل صرفنظر کردن است و می-توان با توجه به حیاتی بودن تشخیص برای سلامت مادر، این فرآیند را انجام داد. دز جنین در تصویربرداری از تیروئید با تکنسیم-m99، در بازه mgy 10-1 قرار دارد. افزایش بروز ناهنجاری در جنین¬هایی که دز کمتر از mgy 100 دریافت کرده¬اند، مشاهده نشده است. اما باید بیمار را از احتمالی که در مورد سرطان¬های ثانویه وجود دارد، آگاه ساخت.

انتظار می رود مدل پوسته ای تک-ذره ای بهترین توصیف از هسته های کروی را ارائه دهد. در این تحقیق، انرژی های تک-ذره ای برای هسته های دو پوسته بسته ی 208pb, 132sn, 56ni, 48ca, 40ca, 8he, 4he همچنین برای هسته هایی با تک پوسته بسته ی 90zr, 88sr, 68ni, 66ni, 36s, 14c, 12c محاسبه و با انرژی های تجربی حاصل از واکنش های برکنی و کندنی مقایسه شده است. این محاسبات از طریق حل عددی معـادله ی شرودینگر با پتانسیل پدیده شناختی woods-saxon انجام شده است. معادله ی شرودینگر به عنوان یک معادله دیفرانسیل ویژه مقداری توسط روش عددی رانگ-کوتای مرتبه ی چهارم و رانگ-کوتا با اصلاح گام حل شده است. سپس پارامترهای عمق پتانسیل، پراکندگی سطحی و شدت شکافتگی اسپین-مدار برای 6 هسته ی نخست برازش شده است. برای بهبود این وضعیت پارامتر شعاعی نیز به پارامترهای برازش شده افزوده شده و مجموعه ای از پارامترهای بهینه بدست آمده است. در انتها، احتمال بهبود نتایج با احتساب مدل جفت شدگی ذره-مغزی بررسی شده است. با وجود این که مدل پوسته ای تک-ذره ای برای هسته های کروی بهترین نتیجه را می دهد، اما هنوز با یک مدل ایده آل که تمام جزئیات تجربی را پیش بینی می کند، فاصله ی زیادی دارد.