核子密度儀或者核子儀是核子密度/濕度檢測儀的簡稱，是利用同位素放射原理實時檢測土工建筑材料的密度和濕度的電子儀器。核子密度通常安裝有一個密封的 10毫居里的銫137伽瑪源和一個密封的50毫居里的镅241/鈹中子源，儀器中還安裝有密度和濕度兩種射線探測器，分別與伽瑪源和中子源共同對被測材料的密度和濕度進行測量。
核子密度儀分類：
淺層核子儀
—淺層核子儀又稱為表層核子儀。當(dāng)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應(yīng)用*為廣泛和市場上*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。核子密度儀分類
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于兩根不同的探桿的端部, 沿水平層面逐層檢測被壓實材料, 一般應(yīng)用于壓實層較厚的情況, 特別適用于碾壓混凝土(RCC)工程項目的壓實檢測。 濕度傳感器探頭 , , 不銹鋼電熱管 PT100 傳感器 , , 鑄鋁加熱器 , 加熱圈 流體電磁閥
深層核子儀
—深層核子儀的測量深度為數(shù)米至數(shù)百米深，如501DR核子密度儀和503DR中子水分儀。深層核子儀一般用于深層填埋材料的密度和含水率檢測, 還有定點長期監(jiān)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于檢測水中的含沙量和含泥量。核子密度儀分類
瀝青含量核子儀
—核子瀝青含量檢測儀用于無污染、快速檢測瀝青混合料中的瀝青含量，代表性的型號有AC-2R瀝青含量測試儀。核子密度儀分類
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于土壤水分檢測的中子水分檢測儀和用于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，比如MCM-2管道檢測儀。
核子密度儀工作原理：
1. 總密度(濕密度)檢測原理
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(nèi)較多的伽瑪射線就會穿過材料，檢測管的計數(shù)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(nèi)就會有較少的伽瑪射線穿過材料，檢測管的計數(shù)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(zhì)量相關(guān)。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(dāng)被測材料的總的原子量發(fā)生變化時，核子儀的檢測結(jié)果才相應(yīng)地發(fā)生變化。
2.水分(濕度)檢測原理
一個密封的50毫居里镅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后，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(dāng)中子射線穿過時，將產(chǎn)生更多的低能中子;同樣的原因，當(dāng)被測材料較干時，產(chǎn)生的低能中子數(shù)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(shù)越高，表示被測材料的濕度越高;反之，低能中子計數(shù)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(shù)據(jù)計算系統(tǒng)，所以密度和水分兩個檢測系統(tǒng)相互獨立，其檢測數(shù)據(jù)也互不影響。
核子密度儀**性：
由于核子儀采用了放射原理測量密度和濕度，很多人因為不了解放射源的活度大小和人體允許接受的劑量多少和正確理解，只要一聽說是放射源，就產(chǎn)生恐懼感，不敢使用儀器。其實我們無論身處何地，環(huán)境中都有本底輻射，我們在日常生活中無時無刻都不可能避免輻射。
手提式核子秘密/濕度土壤檢測儀的商業(yè)應(yīng)用已經(jīng)超過35年之久，目前大約有數(shù)萬臺核子儀在全世界范圍內(nèi)應(yīng)用于土木工程、地質(zhì)學(xué)、農(nóng)業(yè)和環(huán)境檢測中。
核子儀的擁有者和使用者要遵守政府主管部門制定的法律和規(guī)定。這可能包括需要獲得許可證以及操作員要學(xué)習(xí)如何正確使用儀器。核子儀操作人員可以使用個人劑量檢測裝置監(jiān)測受到的劑量，*常用的是劑量膠片。沒有任何核子儀操作人員受到的放射線劑量超過國際輻射防護委員會的5雷姆/年的職業(yè)界限。實際上，操作員受到的只是這個界限的很小的一部分，少于我們從自然界獲得本底輻射的年平均值。從未有案例表明由于使用核子密度儀而受到長期或短期輻射傷害。與我們經(jīng)常忽視的吸煙、飲酒等日常行為給我們帶來的危害相比，核子儀對身體的影響是微乎其微的。從來沒有發(fā)生過密封放射源由于物理損壞或火災(zāi)等原因產(chǎn)生泄漏，即使每年都有一些核子儀在野外施工中被意外嚴(yán)重毀壞，從沒有發(fā)生過對操作人員和普通公眾發(fā)生污染的事故。
通過專門的設(shè)計，核子儀的表面劑量率低于操作人員或是公眾需進行特別防護的水平，運輸車輛或檢測的位置不需要進行公告。不需要配備任何附加的防護衣服和裝置。
每個國家都會有主管的政府部門對放射性產(chǎn)品進行嚴(yán)格的檢測，已確認(rèn)其**性。中國環(huán)保部門和商檢部門對每臺正規(guī)進口到中國的儀器都要進行嚴(yán)格檢測，通過檢測的儀器必然符合**規(guī)定和要求，用戶可以放心使用。只要購置的是政府主管部門批準(zhǔn)和認(rèn)可的核子儀并且是將儀器用于正常的檢測，絕不可能對操作人員造成任何危害。
核子密度儀優(yōu)勢：
將核子密度儀與灌沙法或其它破壞性檢測方法相比較，其優(yōu)勢是顯而易見的，主要包括：
無損檢測
A.核子儀檢測土壤，只需要檢測表面平滑，鉆一個直徑為20毫米的檢測孔。這樣小的孔不需要修補。對于灌沙法的檢測，需要挖一個直徑為150毫米的洞， 這樣大的洞必需回填修補。
B.對于瀝青路面，只需要路面平整，核子儀就可以用反射法進行檢測。但取芯法，一定會給路面留下一個必須修補的孔洞。
準(zhǔn)確性
A.核子儀對位于放射源與探測器之間的材料總重量進行響應(yīng)，檢測不受被檢測材料中的化學(xué)的、礦物的或質(zhì)地成分的影響。檢測非常正確性，無論材料是否均勻，或顆粒是粗是細(xì)。
B.被檢測的土壤土壤體積很大，檢測結(jié)果的代表性更好。對于檢測深度為8英寸(20CM)透射密度檢測，試樣體積大約為25立方英尺。而灌沙法檢測，試樣體積大約為10立方英尺。
C.核子儀在標(biāo)準(zhǔn)的、固定的、數(shù)值不變的土壤和巖石校準(zhǔn)塊或可以溯源到真實土壤的其它標(biāo)準(zhǔn)的密度、濕度材料塊上進行校準(zhǔn)。檢測規(guī)程推薦每隔一到二年進行一次校準(zhǔn)。操作員可以每天用標(biāo)準(zhǔn)計數(shù)塊進行標(biāo)準(zhǔn)計數(shù)，以檢測儀器的校準(zhǔn)狀況和檢測功能。
檢測的速度
一次儀器檢測的全部過程耗時不到5分鐘，相對于灌沙法或取芯法大約30分鐘完成一次檢測，核子儀允許進行更多的檢測并對項目的質(zhì)量進行統(tǒng)計分析。
簡單和**的操作
A.操作員幾乎不可能有潛在的錯誤。儀器進行檢測只需要*低限度的指令。儀器自動計算和顯示檢測結(jié)果并給出單位。不同于灌沙法檢測，高濕度和施工設(shè)備的震動不會影響在附近的核子儀的準(zhǔn)確性。
B.不同于灌沙法操作員，核子儀操作員所有時間可以站立，如果有危險接近，他能**地觀察正在移動的施工設(shè)備，如果有危險，可以迅速離開。
“實時”檢測
核子儀在壓路機通過后幾分鐘就可以顯示檢測結(jié)果?？梢粤⒓磳κ欠裥枰黾幽雺哼M行指導(dǎo)，可以幫助及時調(diào)整施工方法以保證獲得所需要結(jié)果。
核子密度儀技術(shù)指標(biāo)：
1.量程 濕密度：1.3~2.7g/cm3 **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(xù)可調(diào)
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.打印機：PP40C四色繪圖打印機
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(xù)工作8小時以上)
9.使用環(huán)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.凈重：16.5kg
公安機關(guān)備案號：
