چون انتخاب مواد حفاظ و طراحی آنها به نوع، انرژی و شدت تابش بستگی دارد؛ برای پیاده-سازی تدابیر حفاظتی و طراحی حفاظ های مناسب در هر محیط و شرایطی، در قدم اول لازم است منابع، انواع و مشخصات و سازوکارهای اندرکنش تابش ها با ماده را شناخت. تمرکز ما در این پژوهش بر روی تابش یونیزان الکترومغناطیسی گاما است. چشمه مولد گاما که در آزمایشگاه مورد استفاده قرار خواهد گرفت137cs با انرژی mev 0.662آشکارساز مورد استفاده گایگرمولر است. با توجه به طیف انرژی پرتوهای گسیل شده از این چشمه، اندرکنش آنها با ماده، عمدتاً در قالب سه پدیده شناخته شده فوتوالکتریک، کامپتون و تولید زوج صورت می گیرد. سطح مقطع آن دسته از اندرکنش های فوتون با ماده از قبیل (?,n) که منجر به تجزیه هسته می شوند، خیلی کوچک است و لذا احتمال رُخداد چنین اندرکنش هایی بسیار کم است. چون سطح مقطع سه اندرکنش مزبور در مقایسه با سطح مقطع اندرکنش برخوردی ذرات باردار در ماده بسیار کوچک است، بنابراین پرتوهای x و ? عمدتاً نافذتر از پرتوهای شامل ذرات بارداری مثل e ، p و ? هستند؛ به همین دلیل مسئله کاربری و به دنبال آن حفاظت در برابر اشعه های ایکس و گاما از اهمیت و حساسیت ویژه ای برخوردار است. به منظور طراحی و ساخت حفاظ های نوین و مناسبتر کارهای متعددی با استفاده از ایده ها و روش های مختلف صورت گرفته و برخی نیز در حال انجام است که از آن جمله می توان به سنتز مواد خلل وفرج دار و فوم های فلزی با فناوری نانو اشاره کرد. ما در این کار قصد داریم تا با بهره گیری از روش متالوژی پودر و خواص آن، یک امکان سنجی از کاهش وزن حفاظ های متداول در برابر تابش های الکترومغناطیسی نافذ x و ? داشته باشیم. مبنای نظری کار ما این است که در حالت پودری نسبت به حالت جثّه ای ماده، نسبت سطح به حجم افزایش یافت و به تبع آن سطح مقطع اندرکنش کل، یعنی احتمال رویداد اندرکنش های تابش با ماده نیز از نظر تعداد و ثمربخشی بیشتر می شود.

در برخی از کاربردهای آشکارسازهای گاما به دلیل حضور نوترون هادر محیط آزمایشگاه و اندرکنش آن ها با مواد آشکارساز، در طیف گامای آشکارساز خطوط انرژی مربوط به اندرکنش های نوترون ظاهر می شوند.در این پژوهش از یک آشکارساز برای مطالعه ی آثار تداخل نوترون های سریع در طیف فوتون گاما استفاده شده است. چشمه مورد استفاده در آزمایش از دو چشمه ی نقطه ای، و تشکیل شده است. آثار تداخلی تحت دو شرایط متفاوت در چیدمان آزمایش، از طریق اندازه گیری و شبیه سازی مونت کارلو (mcnpx) تعیین و با هم مقایسه شدند.در حالتی که آشکارساز تحت زاویه نسبت به چشمه قرار گیرد پیک های انرژی فوتون های گامای حاصل از برهم کنش غیرالاستیک نوترون های سریع با مواد سازنده آشکارساز و مواد پیرامون به خوبی در طیف گامای سوسوزن نمایان است. در این پژوهش میزان تداخل گامای حاصل از اندرکنش با گامای چشمه اصلی در شرایط مختلف آزمایش تعیین شده است. این اطلاعات می تواند در بهینه سازی آزمایش های توموگرافی صنعتی مورد استفاده قرار گیرد. همچنین نتایج بدست آمده نشان می دهد که آشکارسازی نوترون های سریع با سوسوزن naiنیز با راندمان پایین عملی می باشد.