Найбільшу небезпеку для живих організмів представляють гама-промені і нейтронне випромінювання. Для захисту споруд від гама-випромінювання найбільш істотно впливає товщина і маса огородження. Збільшити захисні властивості бетону можна істотно збільшивши його густину. Ефективний захист від нейтронного випромінювання досягається якщо матеріал містить велику кількість водню (у випадку бетону – хімічно зв'язаної води).

Бетон є ефективним матеріалом для біологічного захисту від ядерних випромінювань, оскільки в ньому поєднуються висока густина і вміст певної кількості водню в хімічно зв'язаній воді. Для зменшення товщини захисних екранів атомних електростанцій та підприємств з виробництва ізотопів поряд зі звичайним важким використовують особливо важкі бетони з середньою густиною від 2500 до 7000 кг/м³ і гідратні бетони з високим вмістом хімічно зв'язаної води.

В якості заповнювачів особливо важких бетонів використовують важкі природні або штучні заповнювачі: магнезитові, гематитові чи лимонітові залізні руди, барит, механічний скрап, свинцевий дріб і ін. Для одержання гідратних бетонів ефективними є матеріали, що мають високу густину і значний вміст хімічно зв'язаної води: лимоніт, серпентиніт і ін.

В якості в'яжучих радіаційностійких бетонів застосовують портланд-, шлакопортландцементи, а також глиноземисті і розширні цементи, що зв'язують при гідратації більшу кількість води, ніж портландцемент.

Для покращення захисних властивостей у гідратні бетони вводять добавки, що підвищують вміст водню – карбід, бор, хлористий літій, сульфат кадмію й ін.

Вихідними показниками при підборі складів радіацйностійких бетонів є густина бетону, вміст хімічно зв'язаної води, а також міцність і легковкладальність. Орієнтовані склади таких бетонів наведені в табл. 1.

Таблиця 1

Деякі склади особливо важких бетонів

Захисний бетон, що використовується для влаштування екранів ядерних реакторів, повинен мати також підвищену термостійкість, високу теплопровідність, низькі значення усадки, коефіцієнта термічного розширення і повзучості.

Особливо важкі бетонні суміші схильні до розшарування внаслідок різної густини цементного тіста і заповнювачів. Для одержання однорідної суміші і запобігання розшаруванню рекомендована тривалість перемішування - не менше 2 хвилин, об'єм замісу зменшується пропорційно збільшенню густини суміші. Такі суміші рекомендується перевозити в автозмішувачах, доцільно також використовувати пошарове укладання і вібраційне ущільнення.