Validation of FOI reference dosimetry phantoms MCAP2 and FCAP2 : organ and effective odse i mathematical stylized phantoms from external photon exposure

En av de fundamentala komponenterna i det system för strålskydd som har framtagits av International Commission on Radiological Protection (ICRP), är anatomiska och fysiologiska modeller av människan för att användas vid bestämning av stråldos. Den aktuella rapporten adresserar denna basala komponent när det gäller användningen av anatomiska modeller. Stiliserade fantom av typen MIRD-5 motsvarande vuxna män och kvinnor har i rapporten validerats avseende absorberad stråldos från extern fotonstrålning. Fantomerna som betecknas MCAP2 och FCAP2, är genererade i MCNP-kod (Monte Carlo N-particle radiation transport) med en dedicerad mjukvara (Fantomen) utvecklad vid Totalförsvarets forskningsinstitut (FOI). I valideringsprocessen har stråldos till specifika kroppsorgan samt den effektiva dosen beräknats med hjälp av fantomkod kombinerad med MCNP-algoritmer för simulering av stråldos. Resultaten jämförs sedan med motsvarande referensdata publicerade av ICRP. Det statistiska felet i simuleringarna är generellt ca 0.05 % och max 0.14 % (1SD). Det föreligger god överensstämmelse mellan referensdata och stråldoser simulerade i detta arbete. För de flesta av organen är avvikelsen runt 5 % eller lägre och för ett fåtal organ är den ca 12 % eller lägre. De största avvikelserna förekommer vid låga fotonenergier och generellt avtar avvikelsen med ökad energi. Diskrepanserna kan tillskrivas skillnader i designen av inkluderade fantomen och är väl inom intervallet för skillnader som tidigare har rapporterats av olika forskargrupper för liknande fantom. Med denna validering anses MCAP2 och FCAP2 lämpliga som standardinstrument inom FOI för simulering av stråldoser till människan. Rapporten uppmärksammar vidare att både referensdata och simuleringar i aktuellt arbete överskattar stråldosen till ytliga organ och kroppsdelar. En metod för modifiering av algoritmen för beräkning stråldos till ytliga organ föreslås för framtida versioner av simuleringskoder.