注意
工業上一些水泥廠、選煤廠等使用的厚度計、料位計、密度計及核子秤等也使用同類的放射性同位素，但這類儀器所使用的放射源的活度一般為十到五百個居里，是土木工程上使用的核子儀的一千倍到五萬倍，兩者完全不在一個數量級上。兩類儀器雖然名稱相似，而且採用近似的檢測原理，但它們的使用方式、防護方法和套用目的完全不同。
基本功能
核子儀用於施工現場快速地檢測建築材料的濕密度（總密度）和含水量（濕度）。完成一次檢測通常只需要1分鐘或更短時間。不同品牌和廠家的儀器功能各不相同。有的儀器只檢測密度或只檢測濕度，多數品牌的儀器可以同時檢測密度和濕度。
檢測方法
核子儀檢測方法適應於檢測任何粒徑、級配、組成成分和組成結構的土壤、石頭等材料。美國ASTM 國際標準D2922-04《用核子法現場檢測土和土石混合物密度的標準檢測方法（淺層）》規定：本試驗方法可快速、無損地現場測定土壤和岩石的密度。適用於施工質量控制、土壤和岩石等工程的驗收試驗，並可用於研究和開發。試驗的無損特性允許在同一個試驗點進行多次重複檢測。
ASTMD2922、D2950《用核子法現場檢測瀝青混凝土的密度的標準方法》和C1040《用核子法現場檢測混凝土密度的標準方法》等標準認為並沒有任何其它檢測土壤、岩石、瀝青混合料、混凝土等材料的密度檢測方法具有足夠高的準確度可以與核子法進行對比。如果被檢測材料的化學成分與常規材料有非常顯著的不同，可以採用這種材料按照規定製備一個用於現場校準的材料塊，按照嚴格的步驟進行檢測、稱重並計算後用於對核子儀的實際檢測結果進行調整。
ASTM 標準D3017《用核子法現場測定土壤和岩石含水量(淺層) 》規定：核子儀適用於在現場採用快速、非破壞性技術測量土壤和岩石中的含水量。可套用於建設、研究開發過程中對壓實的土壤及岩石進行質量控制和驗收檢驗。本方法的非破壞性的特性允許對單個檢測點上進行多次重複測量，並對其結果進行統計分析。如果被檢測材料含有的結合水或有機質比常規的土壤多，需要與烘乾法等進行對比試驗。
所以通常情況下，檢定合格的核子儀可以準確檢測材料的密度和濕度，並不需要與其它檢測方法進行對比。由於對一些不確定因素的疑慮和歷史等各個方面的原因，我國的一些行業標準要求使用核子儀時，無論是密度檢測還是濕度檢測，都要求使用傳統的密度、濕度檢測方法對核子儀的檢測進行對比試驗。 但是對試樣獲取方法、對比試驗的具體程式等方面沒有具體的要求和指導。所以不同的領域，不同的技術人員按照自己對對比試驗的理解進行的對比試驗往往各不相同，其中很多情況都是不正確的。測量密度和濕度的傳統方法有很多，各自適用於不同的檢測材料，所以對於不同的檢測材料，必須選擇適當的方法與核子儀進行對比。比如對細粒土、粗粒土、土石混合物、瀝青混合料、水泥混合料以及岩石等不同的材料必須根據情況選擇適當的正確的方法與核子儀進行對比。進行對比試驗時，核子儀法和傳統方法檢測的試樣必須一致。如果被檢測材料的試樣不同，即使用同一種方法讓不同的操作人員進行對比試驗，兩個人的檢測結果可能相差很遠。
分類
淺層核子儀
—淺層核子儀又稱為表層核子儀。當我們提到核子儀時，通常是指測量深度為30厘米的淺層核子密度/濕度檢測儀，如MC-3C型和MC-4C型核子儀。在公路、鐵路及水利大壩等土木工程的施工中套用最為廣泛和市場上最常見的就是這種淺層核子儀。本文介紹的核子儀主要是指這種淺層核子儀。
分層核子儀
(雙桿核子儀)—分層核子儀又稱為中層核子儀，測量深度為60-90厘米, 如MC-S-24和MC-S-36型核子儀。分層核子儀有兩根檢測桿，所以有的地方稱作雙桿核子儀，其放射源和檢測器分別放置於兩根不同的探桿的端部, 沿水平層面逐層檢測被壓實材料, 一般套用於壓實層較厚的情況, 特別適用於碾壓混凝土（ RCC）工程項目的壓實檢測。
深層核子儀
—深層核子儀的測量深度為數米至數百米深，如501DR核子密度儀和503DR中子水分儀。深層核子儀一般用於深層填埋材料的密度和含水率檢測, 還有定點長期監測公路、鐵路路基、堤壩、護坡等的密度和含水率的變化以及用於檢測水中的含沙量和含泥量。
瀝青含量核子儀
—核子瀝青含量檢測儀用於無污染、快速檢測瀝青混合料中的瀝青含。
其它核子儀
—除了以上各種儀器以外，被稱作核子儀的還有用於土壤水分檢測的中子水分檢測儀和用於化工管道絕熱層中隱藏水分檢測的核子管道水分檢測儀等。
工作原理
總密度
一個密封的10毫居里銫-137伽瑪源向土壤等被測材料放射伽瑪射線，穿透被檢測材料的射線會被儀器中的密度檢測管檢測到。如果材料的密度較低，材料吸收的伽瑪射線較少，那么在一定時間內較多的伽瑪射線就會穿過材料，檢測管的計數將較高：反之，如果材料的密度較高，高密度的材料吸收了更多的伽瑪射線，那么在同樣時間內就會有較少的伽瑪射線穿過材料，檢測管的計數將較低。
伽瑪射線在被測材料中的穿透、反射和被吸收等行為只與被測材料中的組成成分的所有原子的原子核的質量相關。核子儀測量的總密度實際是單位體積的土工材料總的原子量。只有當被測材料的總的原子量發生變化時，核子儀的檢測結果才相應地發生變化。
水分
一個密封的50毫居里鎇241/鈹中子源向土壤等被測材料放射高能中子射線，高能中子與氫原子碰撞後，迅速失去能量而變成低能中子，而其它任何種類的原子都不能象氫原子那樣顯著減少高能中子的能量。被測材料中的濕度越高，水分含量就越高，氫原子就越多，當中子射線穿過時，將產生更多的低能中子；同樣的原因，當被測材料較乾時，產生的低能中子數目就較少。儀器中的濕度檢測管只檢測低能中子。低能中子計數越高，表示被測材料的濕度越高；反之，低能中子計數越低，表示濕度越低。核子儀測量的是地表到地表以下10公分的材料的平均含水率。
核子儀在進行密度和水分測量時，分別使用不同的放射源，不同的射線接受器，不同的數據計算系統，所以密度和水分兩個檢測系統相互獨立，其檢測數據也互不影響。
標準計數
標準計數—放射源衰減、周圍環境變化和本底輻射都會影響儀器的檢測數據。每天或檢測環境發生變化後，將儀器放置標準計數塊上進行計數，獲得新的計數參比結果，可以清除以上因素對檢測結果的影響。標準計數使用的工具是標準計數塊。標準計數塊為一小型的長方體塑膠塊，簡稱標準塊。其密度和含有的氫元素都是穩定不變的。標準塊厚度為5.1厘米或7.6厘米，面積相當於核子儀底座的面積。每台儀器都有自己對應的標準塊。
檢定
核子密度儀的檢定—核子儀之所以能夠準確檢測材料的密度和濕度是因為核子儀在製造時經過了檢定。檢定的具體方法是將儀器依次對一組密度高低不同的標準材料塊（檢定塊）進行檢測，建立射線數量和標準密度值之間的對應關係。在坐標圖上，將不同的射線計數與標準密度之間的對應的點連線起來就會得到一條檢定曲線，即在儀器的射線計數率與材料測試結果（密度和濕度）之間建立了適當的對應關係。檢定數據可以以圖、表和等效係數等方式表示出來或貯存在儀器裡面，以用於將計數率換算成材料的密度值。
每一台核子儀在出廠時，都應該已經檢定過了。現存儀器經過可能影響儀器結構的維修後，必須進行檢定。所以最多每隔一年就應該使用標準密度和濕度材料對儀器的檢定進行驗證或重新建立檢定關係。如果驗證發現核子儀的檢測結果與標準材料的密度或濕度之間的差異已經不符合檢測要求，需要重新建立新的檢定關係。
技術指標
1.量程 濕密度：1.3~2.7g/cm3 絕對含水量：0~0.6 g/cm3
2.測量誤差：密度：≤±0.03 g/cm3 含水量：≤±0.015g/cm3
3.測量深度：密度：20cm 含水量：15cm
4.測量時間：15~999秒連續可調
5.放射源：伽瑪源：0.111GBq(3mci)137Cs 中子源：1.48GBq(40mci)241Cam-Be
6.顯示器：（4×15漢字）單色點陣液晶顯示
7.印表機：PP40C四色繪圖印表機
8.供電方式及功耗：供電方式：自備20WH蓄電池組 功耗：約1.7W（充一次電持續工作8小時以上）
9.使用環境：溫度：-5~50℃ 相對濕度：≤90%
10.外形尺寸及重量： 尺寸：32×18.5×34cm3
11.淨重：16.5kg
市場價格
國外價格 美金 10000美金
國內價格 人民幣 100000元
使用說明
1.現場測試前應檢查儀器電源蓄電情況。如不能滿足現場測試需要，應及時充電或更換電池。
2.現場測試前應對儀器的各項測量功能進行檢查檢查結果應符合儀器使用說明書要求。
3.現場測試前儀器應按本規程5的規定進行現場標定。
4.項場測試前應按本規程4.1和4.2的規定，測取和檢驗儀器的標準計數，檢驗合格方可使用。
5.現場測試前應按被測材料種類、碾壓層厚度、現場標定所確定的校正偏差和測量精度要求等設計和設定儀器相關測量參數。
6.現場測試使儀器測量地點周圍8m以內不應有任何放射源，3m以內不宜有大型建築物。儀器測量人員在測試過程中儀與儀器保持2m
以上距離。
7.當儀器放在溝渠內測試時，應按儀器說明書要求確定適合儀器測量的溝渠最小寬度。當溝渠小於最小寬度時，
儀器測量結果應按儀器說明書要求進行校正。
8.對土石和混凝土密度測量，儀器測量深度應少大於或等於碾壓層厚度。對薄面層壓時密度測量，儀器背向散射發測量深度應稍小於或等於薄面層厚度。如儀器背向散射發測量深度大於該薄面層厚度，應按儀器使用說面要求，對儀器測量結果進行校正。
9.當碾壓層厚度大雨或等於100mm時，已採用透射法密度測量方式。如被材料不宜或不易成孔時。如被材料不宜或不易成孔時，則可採用透射法密度測量方式。
10.採用背向散射發測量密度時，測量時間不應小於1min。無論採用背向散射發或是透射法，只要是包含有含水量測量，測量時間均不應小於
4min。如進行單一的含水量測量，儀器源桿宜設定在背向散射發測量位置。
11.儀器測量精度和測量誤差應符合工程實際要求。儀器測量精度和誤差分析可按規程附錄A的規定執行。
12.現場測試中的儀器使用、保管和運輸中有關輻射防護安全要求應按本規程附錄B的規定執行
