چکیده: حفاظت در برابر پرتوهای یونساز یکی از مهم ترین اصول کار با مواد پرتوزا و دستگاه های تولید اشعه می باشد. بتن در حفاظ گـذاری رآکتورهـای هسته ای و اتـاق هـ ای رادیـوتراپی از اهمیت زیادی برخوردار است. توانایی تضعیف اشعه گاما یا X با چگالی بـتن نسـبت مسـتقیم دارد، یعنـی بـا افـزایش چگالی بتن قابلیت تضعیف اشعه بالا رفته و این به دلیـل افـزایش احتمـال برخـورد پرتوهـا بـا مولکول های ساختار بتن می باشد. هدف از انجام این پژوهش، ساخت بتن حاوی هماتیت و لیمونیت با خصوصیات مقاومتی بالا و بررسی میزان توانایی تضعیف پرتوها گاما است که از طریق شبیه سازی با استفاده از کد محاسباتی MCNPX و آزمایش های عملی موردبررسی قرارگرفته است. چگالی و مقاومت فشاری بتن ها با اضافه کردن کانی های هماتیت و یا لیمونیت افزایش می بابد. بیشترین مقاومت فشاری و چگالی مربوط به نمونه ای با 15 درصد لیمونیت می باشد. طبق نتایج شبیه سازی و نتایج تجربی افزایش میزان درصد آهن در طرح اختلاط بتن بر جذب پرتوهای گاما تأثیر مثبتی داشته است. نتایج عملی نشان می دهد که نمودار ضریب تضعیف گاما، خطی نمی باشد که دلیل آن می تواند مربوط به جذب نوترون و افزایش گامای حاصل از آن در بتن باشد. مقدار سطح مقطع ماکروسکوپی کل نوترون (∑) با افزودن هماتیت و لیمونیت کاهش می یابد. افزایش درصد وزنی آهن در بتن درحالی که باعث بالا رفتن استحکام بتن و کاهش میزان پرتوهای گاما می گردد ولی در مورد تضعیف نوترون چندان مؤثر نیست بنابراین می بایست از ترکیبات حاوی بور که مزاحم استحکام سیمان نباشد استفاده گردد تا علاوه بر اینکه باعث حفاظت در مقابل گاما شود نوترون ها را نیز حذف کند. همچنین برای کاهش اثرات خود تابشی و جذب مؤثر نوترون ها ترکیبات کربن با بور را با درصدهای مختلف به بتن اضافه کرد تا بهترین نوع بتن ازنقطه نظر حفاظ گاما و نوترون تعیین گردد تا به عنوان سازه مناسب در ساختن حفاظ ها برای جلوگیری از تابش های هسته ای انتخاب شود.
