为了避免核辐射对环境和生物体的危害,研发辐射防护材料是十分必要的,但是目前的研究是以实验研究为主,效率不高的同时,用到的核射线也可能会伤害到试验者。因此,本论文针对光子和中子两种射线,运用蒙特卡罗方法模拟研究了橡胶基辐射防护材料和结构设计对屏蔽性能的影响。设计辐射源为伽马射线,屏蔽材料基体为橡胶,屏蔽填料为稀土元素化合物。结果表明,SBR的γ射线衰减能力优于EPDM、IIR、NBR和NR,La2O3的γ射线屏蔽性能优于LaCl3、La2(CO)3和La(NO3)3。增加厚度或者增加填料含量可以提高材料的射线屏蔽率,与材料增厚相比,填料含量增加更能实现屏蔽体减重减厚。通过将几种稀土元素与传统的用于屏蔽光子的金属元素对比发现,Cd、Ba、La三种元素屏蔽效果接近,在实际应用中可以互为替代,Lu和Ta元素也可以互为替代,互补元素混合加入聚合物基体中后,复合材料的射线防护性能整体有所改善。设计辐射源为中子,屏蔽材料基体为橡胶,屏蔽填料为稀土元素化合物。结果表明,EPDM屏蔽中子能力优于IIR、NBR、NR和SBR,Sm2O3的中子屏蔽性能优于SmCl3 Sm(N03)3·6H20。将填料分别设置为Sm2O3、Nd2O3、PE、TPU、Fe和Al,能量小于1kev时,Sm2O3屏蔽性能最好,能量介于1kev到3.5Mev之间时,PE最优,能量介于3.5Mev到10Mev之间时,Fe最优。通过对材料不同结构屏蔽性能对比发现,分层屏蔽结构可以有效提高材料的中子防护效率,同时降低产生的次级伽马射线的强度。通过设置屏蔽填料的尺寸,研究了填料粒径对材料的伽马射线和中子的防护性能的影响。结果表明,填料粒径越小,材料的光子屏蔽性能越好,中子屏蔽性能没有明显变化。