המחלקה לרפואה גרעינית במרכז הרפואי שערי צדק כוללת מצלמות גמא ומערך PET/CT מתקדם המצויד במכשיר החדיש ביותר בארץ.
המחלקה משרתת את כלל האוכלוסייה ומספקת את כל מגוון הבדיקות ברפואה גרעינית ובהדמיית PET/CT, לרבות בדיקות בהשריית שינה (סדציה).

רפואה גרעינית היא תחום דימות שעיקרו בחינת תפקוד של איברים או רקמות, בניגוד לתחום הרדיולוגיה, המתבסס בעיקר על אבחון המבנה של איברים שונים. האבחון נעשה על ידי הזרקת כמות קטנה מאוד של חומרים פולטי קרינה ושימוש במצלמות משוכללות באמצעותן ניתן לזהות הפרעות ומחלות בגוף האדם. האבחון באמצעות רפואה גרעינית מאפשר לגלות מחלות והפרעות בשלב מוקדם מאוד, עוד לפני שניתן לגלותן באמצעות שיטות אבחון אחרות. 

שירותי ההדמיה במחלקה כוללים אבחון מצבי חולי בתחומים שונים, קביעת השיטה הטיפולית המיטבית ומעקב אחרי תגובת החולה לטיפול, תוך שימוש בטכנולוגיה ובחומרים רדיואקטיביים עדכניים. המחלקה מבצעת בדיקות PET/CT לזיהוי ממאירויות שונות כולל בדיקות חדשות כמו הדמיית סרטן הערמונית, בדיקות פרפוזיה וחיות שריר הלב, הדמיית זיהומים, מיפויי כליות מגוונים בילדים והדמיית מוח במקרים דוגמת אלצהיימר ופרקינסון. כמו כן מתבצעים במחלקה טיפולים בחומרים רדיואקטיביים במחלות שפירות וממאירות כמו פעילות יתר של בלוטת התריס ופיזור גרורתי בשלד של סרטן הערמונית.

המחלקה מספקת שירותי הדמיה זמינים ופענוח מהיר ואיכותי מתוך שיתוף פעולה בין-תחומי עם הרופאים המפנים ומתוך יחס אישי ומתחשב במטופלים.