随着我国人口癌症发病率的激增,越来越多医院引进高端、新型的放射治疗设备。但由于放射治疗设备在运行过程中会产生X射线、γ射线和中子射线等,长时间暴露于核辐射环境中,会对人们的身体产生极其严重的危害,故需要针对这些辐射采取有效的屏蔽措施。几十年来医用放射治疗室建造一直沿用大体积混凝土的传统浇筑方式,使得建造标准严、施工周期长、不易拆除以及无法兼顾屏蔽性能与力学性能,对医院的长期发展带来了不可忽略的制约影响。为增强混凝土射线屏蔽能力,降低放射治疗室施工难度,本课题以硼钙石粉作为中子吸收剂,重晶砂与磁铁矿砂作为重骨料、同时引用铅纤维改性,以提高混凝土力学性能以及防辐射性能。基于修正后A＆A理论制备了高性能防辐射混凝土,对其工作性能、力学性能、微观结构进行研究,并通过实际测试与蒙特卡洛模拟两种手段研究其射线屏蔽性能。研究结果表明:硼钙石粉会与水泥反应生成新的水化产物水化硼酸钙,提高新拌混凝土流动度,但对混凝土界面过渡区产生负面影响,降低混凝土强度。同时硼钙石粉的引入会提高对特定能量范围内中子射线的宏观吸收截面。硼钙石粉掺量为5%时,通过模拟手段得到其对50ke V～1Me V中子射线的宏观吸收截面提升25%,半值层与十值层降低20%,但其对混凝土屏蔽2Me V中子射线提升效果不大。重晶砂与磁铁矿砂的掺如会降低新拌混凝土的流动度,提升表观密度。重晶砂混凝土随重晶砂掺量增加,其抗压强度、抗折强度呈下降趋势,而磁铁矿组与基准组差别不大,两种骨料与水泥基体间的界面过渡区粘结性能均良好。同时两种骨料掺入后混凝土对的γ射线屏蔽能力具有显著效果,重晶砂组混凝土线性衰减系数为0.1647cm-1,磁铁矿砂组混凝土线性衰减系数为0.1829cm-1。铅纤维的掺入会降低混凝土流动度与抗压强度,提高混凝土抗折强度,且合适的长径比对混凝土抗折强度增强效果显著,同时铅纤维掺入后混凝土对γ射线的屏蔽性能提高。当铅纤维掺量为2%,长径比为20时,重晶砂混凝土与磁铁矿砂混凝土抗压强度分别降低21.4%和13.8%,抗折强度分别提升53.1%和21.1%,线性衰减系数分别提升5.8%和8.7%。铅纤维-重晶砂混凝土界面过渡区较为密实,但铅纤维-磁铁矿砂混凝土界面附近存在大量Ca（OH）2晶体,粘接性能较差。