γ-ray屏蔽的核心要素是源的特点、辐射能量、屏蔽物质和屏蔽体的有效厚度。要得到屏蔽效果与这些参数指标的函数关系，如果用实验室试验的方法，需要不停地改变实验条件，至少是小幅度地改变各参数值，从而得出各种变量的关系曲线，这必然要消耗大量的时间和精力和进行多次重复试验。这样的方法效率不高，耗费较多的人力和物力，数据的处理和分析也较为麻烦，而且由于实验和测试条件的局限，很难得到理想的结果。而应用蒙特卡罗方法在计算机上进行模拟实验就可以避免这些不便之处。　　本课题组已经制备出了不同形貌的PbWO4、Bi2WO6辐射防护填料，并对其辐射防护作用进行了有关的研究。本实验室制备的不同形貌PbWO4、Bi2WO6等辐射防护无机粉体为本课题提供了良好的工作基础。本课题通过MCNP模拟的手段考察了由这两种粉体构成的橡胶复合材料的γ-ray屏蔽性能。　　模拟结果表明，在不同的辐射强度下，两种材料的屏蔽性能存在差异，对于59.5 KeV时，复合材料的屏蔽性能随着填充比的增加而显著提高，而661 KeV时则趋势并不明显。继而对模拟的准确性进行了验证。设计填充比例为0-50％，且通过物理实验和MCNP模拟两种方法分别得出两种材料的衰减率可以发现，采用Cs137放射源的实验与模拟相对差异约为23%，而采用Am241放射源相对差异约为14%，在可接受的范围之内。在此基础上，进一步模拟了不同光子能量、不同配比以及不同粒径对屏蔽效果的影响。　　通过对Pb、Bi、W的弱吸收区的模拟研究，提出了弱吸收区补充增强的方案，并进一步提出了复合材料的组合屏蔽模拟。具体模拟研究了不同组合方法的两层屏蔽体，由两种材料（A：PbWO4/EPDM，50%；B：Bi2WO6/EPDM，50%；总厚度：2 mm）组成。主要考查了不同排列，不同厚度比对屏蔽性能的影响，并探索了屏蔽性能最优的排列和厚度比。从理论上完善了复合材料屏蔽的互补性问题。