На основі термодинамічної теорії біофізичного впливу малих доз вперше отримано аналітичні результати, що визначають діапазон температур та кількісну оцінку величини критичної дози, внаслідок яких у біоречовині спостережено радіаційно-індукований фазовий перехід першого роду, а також кількісну оцінку макроскопічного масштабу часу релаксації біофізичної системи, попередньо опроміненої у точці фазового переходу, до вихідного стану. Наведені результати дозволили вперше визначити відносну біологічну ефективність та одержати кількісне вираження щодо критерію якості іонізуючого випромінювання в області малих доз, а також обгрунтувати критерій біофізичної ідентифікації величини ліміту ефективної дози, що природним чином вказує нижню межу дії принципу ALARA. На основі розробленого критерію біофізичної ідентифікації та відповідної величини ліміту ефективної дози подано математичне формулювання задачі, пов'язаної з повнотою та принципом достатності радіаційного контролю опромінення персоналу АЕС, що відповідно до вихідних умов визначає вимоги стосовно мінімального обсягу контролю опромінення, а також структуру та послідовність етапів побудови регламенту радіаційного контролю персоналу АЕС. У межах ризик-орієнтованого підходу, що враховує принципово нове визначення якості іонізуючого випромінювання в області малих доз, запропоновано математичне формулювання постановки базової задачі "cost-benefit" аналізу.

Розглянуто проблему визначення оптимальних місць розташування дозиметрів для оцінки ефективної дози інтервенційних радіологів за допомогою методу подвійної дозиметрії. Проведено математичне моделювання формування доз на органи та показань дозиметрів за допомогою методу Монте-Карло. З міркувань мінімальної варіації показань дозиметрів залежно від кутів та енергій опромінення було встановлено, що дозиметр під фартухом слід носити посередині грудей, а місце розташування дозиметра над фартухом принципового значення не має.