O uso de programas de cálculo em dosimetria ajuda a estimar a distribuição da dose absorvida em um volume determinado, por exemplo, em um objeto simulador num fantoma de água. Tais programas são baseados em modelos de transporte de radiação os quais representam equações matemáticas que descrevem os mecanismos que regem o transporte de partículas e a sua interação com a matéria.

No momento de descrever o transporte de partículas em um dado meio, existem dois métodos principais, que usam estratégias diferentes para o cálculo da energia absorvida: determinístico, baseado na equação de Boltzman, e probabilístico, conhecido como o método Monte Carlo (MC).

O primeiro constrói um modelo mediante um sistema acoplado de equações diferenciais lineares. Esse sistema é mais complexo de resolver quando o meio é heterogêneo. Já o segundo, o Monte Carlo, é um método alternativo que é adequado para meios heterogêneos, apresenta melhor precisão e exatidão nos resultados, mas o tempo de cálculo pode ser consideravelmente longo, exigindo uma capacidade de processamento alta.

A interação da radiação com a matéria é um processo estocástico, ou seja, governado por funções de probabilidade, sendo a história de uma partícula ionizante considerada como Markoviana. Isso significa que os estados futuros dessa partícula não dependem das suas interações prévias, apenas do seu estado atual. Essas duas características fundamentais do transporte de radiação fazem com que o método Monte Carlo seja uma ferramenta eficiente para estudar este problema, sendo uma alternativa para modelar a natureza através da simulação direta da dinâmica essencial do sistema em questão. Neste sentido, o método de Monte Carlo é conceitualmente mais simples na descrição de um sistema macroscópico através da simulação das suas interações microscópicas (Andreo et al., 2017).