核子密度儀可(kě)以檢測(cè)的(dí)建(jiàn)築材料(liào)和適用的檢測(cè)領(lǐng)域(yù)　通(tōng)常(cháng)核(hé)子(zǐ)儀都可以(yǐ)用(yòng)於檢(jiǎn)測(cè)各種類型的(dí)土壤(rǎng)，石(shí)頭，土石混合物等(děng)土(tǔ)工材料。有(yǒu)些儀器(qì)可以檢測水(shuǐ)泥(ní)混凝土，但很多儀器不(bù)能檢測瀝青混合料(liào)和(hé)層厚比較小(xiǎo)的混凝土(tǔ)材(cái)料。

　核(hé)子(zǐ)密(mì)度儀　注3：通(tōng)常核子(zǐ)儀(yí)檢(jiǎn)測土工材(cái)料時，被測材料必須(xū)有(yǒu)一(yī)定的(dí)厚(hòu)度和(hé)足夠大的體積(jī)，否(fǒu)則(zé)沒有(yǒu)足(zú)夠多(duō)的(dí)射(shè)綫(xiàn)計(jì)數(shù)用於(yú)計(jì)算密度(dù)或濕度(dù)。瀝青混合(hé)料通常在(zài)鋪(pū)築時(shí)每(měi)層的(dí)厚度都不(bù)會超過(guò)7-8厘(lí)米。儀(yí)器(qì)在檢測時射(shè)綫(xiàn)會穿(chuān)透這(zhè)個(gè)層厚而(ér)同(tóng)時(shí)檢測了其它(tā)材料，這樣(yàng)儀(yí)器的檢測結(jié)果就(jiù)不僅僅(jǐn)是我(wǒ)們希望檢測的薄(báo)層材(cái)料(liào)的密度，而是(shì)不同(tóng)層(céng)厚的(dí)材(cái)料的共同的密度(dù)。除非(fēi)儀器設計人(rén)員專(zhuān)門為(wéi)這(zhè)種(zhǒng)檢(jiǎn)測(cè)目(mù)的進(jìn)行(háng)程序上和檢(jiǎn)測技術(shù)上的改造而設(shè)置薄(báo)層檢測功(gōng)能(néng)，否則儀器就不(bù)能用於檢測薄層(céng)的瀝(lì)青混合料和(hé)其(qí)它混凝(níng)土材(cái)料(liào)。

　　核子(zǐ)儀可以用(yòng)於公路的地(dì)基，基(jī)層(céng)和(hé)麵層(céng)，鐵(tiě)路路(lù)基，水庫(kù)堤壩，機場(cháng)跑道以(yǐ)及港(gǎng)口，發(fā)電(diàn)廠(chǎng)，高等(děng)級(jí)賽(sài)車跑(pǎo)道(dào)，高(gāo)層建築等土木(mù)工程的現場施工的質量控(kòng)製(zhì)，監(jiān)理檢測，工(gōng)程驗收。核子儀(yí)可以(yǐ)用於各(gè)種(zhǒng)土木工(gōng)程的養(yǎng)護檢測及各種研究和開發(fā)。用於(yú)實(shí)驗(yàn)室和(hé)工(gōng)程試驗(yàn)區(qū)段可以快(kuài)速(sù)，準(zhǔn)確獲取各項(xiàng)施工參(cān)考數據。

　　注4：由(yóu)於(yú)核子(zǐ)儀檢測的準確，快(kuài)速(sù)，安全和低成(chéng)本，目(mù)前在壓實度檢測(cè)方(fāng)麵沒有任何(hé)其(qí)他(tā)方法(fǎ)可以(yǐ)取代(dài)核子(zǐ)儀(yí)。尤其在(zài)使用(yòng)瀝青混凝(níng)土(tǔ)和(hé)水(shuǐ)泥混凝土的(dí)工程項目(mù)上(shàng)，沒(méi)有核子儀(yí)的應用，要保(bǎo)證工(gōng)程(chéng)的質(zhì)量(liáng)和(hé)施工效(xiào)率(shuài)是不(bù)可能(néng)做(zuò)到的。所以(yǐ)在世(shì)界範圍內(nèi)，核(hé)子儀被(bèi)及(jí)其(qí)廣泛(fàn)地應用於幾(jī)乎所有的大(dà)型和重(zhòng)要的土木(mù)工(gōng)程項目

的分類

淺(qiǎn)層核(hé)子(zǐ)儀

　　—淺層(céng)核子(zǐ)儀(yí)又稱(chēng)為表層(céng)核(hé)子儀。當我們(mén)提到(dào)核子儀時(shí)，通(tōng)常是(shì)指測(cè)量深(shēn)度(dù)為(wéi)30厘米的(dí)淺(qiǎn)層核子(zǐ)密度/濕度檢(jiǎn)測儀，如(rú)MC-3C型和MC-4C型(xíng)核(hé)子儀(yí)。在公(gōng)路(lù)，鐵(tiě)路及(jí)水(shuǐ)利(lì)大壩等(děng)土木(mù)工(gōng)程(chéng)的施(shī)工(gōng)中(zhōng)應用和(hé)市場上(shàng)zui常(cháng)見(jiàn)的就是這種淺(qiǎn)層核(hé)子儀。本文(wén)介紹(shào)的(dí)核子儀(yí)主要是(shì)指這(zhè)種淺(qiǎn)層核子(zǐ)儀(yí)。

分層核子儀

　　（雙(shuāng)杆(gān)核(hé)子儀(yí)）—分(fēn)層核(hé)子儀又稱為(wéi)中層(céng)核子(zǐ)儀，測量深度(dù)為60-90厘(lí)米, 如(rú)MC-S-24和MC-S-36型核子儀。分(fēn)層核(hé)子(zǐ)儀有兩根檢測(cè)杆，所(suǒ)以(yǐ)有的(dí)地方稱(chēng)作雙(shuāng)杆核子(zǐ)儀，其(qí)放(fàng)射源(yuán)和檢測(cè)器(qì)分(fēn)別放(fàng)置(zhì)於兩(liǎng)根(gēn)不同的探杆的(dí)端(duān)部, 沿水平層麵逐(zhú)層檢測被(bèi)壓(yā)實(shí)材料, 一般應用於(yú)壓實層(céng)較厚的情況(kuàng), 特別適用(yòng)於碾(niǎn)壓(yā)混(hùn)凝土（RCC）工程(chéng)項(xiàng)目的(dí)壓(yā)實(shí)檢測。

深(shēn)層(céng)核子儀

　　—深層核子儀的測量深(shēn)度為數(shù)米至(zhì)數百米(mǐ)深(shēn)，如(rú)501DR和503DR中子(zǐ)水分儀(yí)。深(shēn)層核子儀(yí)一(yī)般(bān)用(yòng)於(yú)深層填(tián)埋材料(liào)的密(mì)度和含水率檢測(cè), 還有定(dìng)點(diǎn)長期監測(cè)公路，鐵路路基，堤(dī)壩(bà)，護坡(pō)等(děng)的(dí)密度(dù)和含(hán)水(shuǐ)率的變化以及(jí)用(yòng)於檢測水(shuǐ)中(zhōng)的(dí)含(hán)沙量和含泥(ní)量。

瀝青(qīng)含量核(hé)子(zǐ)儀(yí)

　　—核(hé)子瀝(lì)青(qīng)含量(liáng)檢測(cè)儀用於無汙染(rǎn)，快(kuài)速檢測瀝青(qīng)混合料中的瀝青(qīng)含量(liáng)，代表性的(dí)型號(hào)有AC-2R瀝(lì)青含(hán)量(liáng)測試(shì)儀。

核(hé)子密度(dù)/濕(shī)度檢測儀(yí)的工(gōng)作原理

1. 總密度（濕(shī)密(mì)度）檢測(cè)原(yuán)理

　　一個(gè)密封的10毫居裏銫-137伽瑪(mǎ)源向(xiàng)土壤等被(bèi)測材(cái)料放射伽瑪射(shè)綫，穿透被檢(jiǎn)測(cè)材料的射(shè)綫(xiàn)會被(bèi)儀器中(zhōng)的(dí)密(mì)度(dù)檢測管檢測到(dào)。如果(guǒ)材料的密(mì)度較低(dī)，材(cái)料吸(xī)收的伽(qié)瑪射綫較(jiào)少(shǎo)，那麼在一定(dìng)時間(jiān)內較多的(dí)伽(qié)瑪射綫就會(huì)穿過材(cái)料(liào)，檢測管的(dí)計數(shù)將(jiāng)較(jiào)高：反(fǎn)之，如(rú)果材料(liào)的密度(dù)較(jiào)高，高(gāo)密度的(dí)材料吸(xī)收(shōu)了(liǎo)更(gēng)多的伽(qié)瑪(mǎ)射綫，那(nà)麼(mó)在同樣時間內(nèi)就(jiù)會(huì)有(yǒu)較少的伽瑪射綫(xiàn)穿(chuān)過材料(liào)，檢(jiǎn)測管的計(jì)數將較低。

　　伽瑪射綫在(zài)被測材(cái)料(liào)中(zhōng)的穿透(tòu)，反(fǎn)射和被(bèi)吸收等行為隻(zhī)與(yǔ)被(bèi)測(cè)材(cái)料中(zhōng)的組(zǔ)成成分的所有(yǒu)原(yuán)子(zǐ)的(dí)原(yuán)子(zǐ)核的(dí)質(zhì)量相關(guān)。核(hé)子儀(yí)測(cè)量(liáng)的(dí)總(zǒng)密度實際是(shì)單(dān)位(wèi)體積的土工材(cái)料總的(dí)原子(zǐ)量。隻(zhī)有當被測(cè)材料的總的(dí)原子量發生變化(huà)時，核(hé)子儀的(dí)檢(jiǎn)測結(jié)果(guǒ)才(cái)相應地(dì)發生(shēng)變化。

2.水分(fēn)（濕(shī)度(dù)）檢(jiǎn)測(cè)原理

　　一個密封(fēng)的50毫居裏镅241/鈹中(zhōng)子(zǐ)源(yuán)向(xiàng)土(tǔ)壤(rǎng)等(děng)被(bèi)測(cè)材料放射高(gāo)能中子射綫(xiàn)，高能(néng)中(zhōng)子(zǐ)與(yǔ)氫原子(zǐ)碰撞後，迅速(sù)失去能(néng)量而(ér)變(biàn)成(chéng)低能中(zhōng)子，而(ér)其它(tā)任何種類的(dí)原(yuán)子都不(bù)能(néng)象(xiàng)氫(qīng)原(yuán)子那(nà)樣顯(xiǎn)著(zhù)減少高能(néng)中子的能量。被(bèi)測(cè)材料中(zhōng)的濕度越(yuè)高，水(shuǐ)分含(hán)量(liáng)就越(yuè)高，氫原(yuán)子就越(yuè)多(duō)，當中子射綫穿過(guò)時(shí)，將產(chǎn)生(shēng)更多的(dí)低能中子(zǐ)；同樣的原因，當(dāng)被測材(cái)料(liào)較幹時，產(chǎn)生(shēng)的低能中子(zǐ)數目就較少(shǎo)。儀(yí)器(qì)中的濕度(dù)檢(jiǎn)測(cè)管(guǎn)隻(zhī)檢(jiǎn)測低(dī)能中子。低能(néng)中(zhōng)子計(jì)數越高，表(biǎo)示被測材料(liào)的濕度(dù)越(yuè)高；反(fǎn)之(zhī)，低能中子(zǐ)計(jì)數越低，表示(shì)濕度越低(dī)。核子儀(yí)測量的是(shì)地(dì)表到(dào)地表以(yǐ)下(xià)10公分的(dí)材(cái)料(liào)的平均(jūn)含水(shuǐ)率(shuài)。

　　核(hé)子儀在進(jìn)行密度(dù)和(hé)水(shuǐ)分測量(liáng)時(shí)，分別使用(yòng)不同的放射源，不同(tóng)的射(shè)綫(xiàn)接(jiē)受器(qì)，不同(tóng)的數據(jù)計算(suàn)係統(tǒng)，所以密度(dù)和(hé)水分兩個(gè)檢測係(xì)統相(xiāng)互獨立，其(qí)檢測(cè)數(shù)據也互(hù)不影(yǐng)響。

核子(zǐ)儀(yí)的標準計數和檢定(dìng)（標定(dìng)）　　標準計(jì)數(shù)—放射源(yuán)衰減(jiǎn)，周圍環(huán)境(jìng)變化(huà)和本底(dǐ)輻射(shè)都會影響儀器的(dí)檢測數據(jù)。每天或檢測環境(jìng)發生變化後(hòu)，將(jiāng)儀器(qì)放置標(biāo)準計數塊上(shàng)進(jìn)行計數，獲(huò)得新的計(jì)數參(cān)比(bǐ)結果，可(kě)以(yǐ)清除(chú)以上(shàng)因素(sù)對檢(jiǎn)測結果(guǒ)的影(yǐng)響(xiǎng)。標準計數使用的(dí)工(gōng)具(jù)是(shì)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)數塊(kuài)。標(biāo)準(zhǔn)計數塊為一(yī)小(xiǎo)型(xíng)的(dí)長方體(tǐ)塑料(liào)塊，簡(jiǎn)稱標準(zhǔn)塊。其密度和(hé)含有的氫元素(sù)都是穩定不變的(dí)。標準塊(kuài)厚(hòu)度為5.1厘(lí)米或7.6厘(lí)米(mǐ)，麵積相(xiāng)當於核子儀底座的(dí)麵積(jī)。每(měi)台儀(yí)器都有自己對應(yīng)的標(biāo)準塊。

　　的檢定—核(hé)子儀之所以能(néng)夠(gòu)準(zhǔn)確檢測(cè)材(cái)料(liào)的密(mì)度(dù)和濕度是(shì)因為核(hé)子儀在(zài)製(zhì)造時(shí)經過(guò)了檢(jiǎn)定。檢(jiǎn)定(dìng)的具(jù)體方(fāng)法是將(jiāng)儀(yí)器依次對一(yī)組密(mì)度高(gāo)低(dī)不同(tóng)的(dí)標準(zhǔn)材料塊（檢(jiǎn)定(dìng)塊）進(jìn)行檢測，建(jiàn)立射綫(xiàn)數量和(hé)標(biāo)準密度(dù)值(zhí)之(zhī)間(jiān)的對應關係。在坐標圖上，將不同的(dí)射綫計數與(yǔ)標準密度之間(jiān)的對(duì)應(yīng)的(dí)點(diǎn)連(lián)接起(qǐ)來(lái)就(jiù)會得到(dào)一(yī)條檢定(dìng)曲(qū)綫，即(jí)在儀(yí)器的射(shè)綫(xiàn)計數率(shuài)與(yǔ)材料(liào)測試(shì)結果(guǒ)（密(mì)度和濕度(dù)）之(zhī)間建(jiàn)立了(liǎo)適當(dāng)的對應(yīng)關(guān)係(xì)。檢(jiǎn)定(dìng)數(shù)據(jù)可(kě)以以圖(tú)，表(biǎo)和(hé)等(děng)效(xiào)係(xì)數等方(fāng)式表示(shì)出(chū)來或貯(zhù)存在儀器(qì)裏(lǐ)麵，以用於將(jiāng)計數(shù)率(shuài)換(huàn)算(suàn)成材(cái)料(liào)的(dí)密(mì)度值。

　　每一(yī)台核(hé)子(zǐ)儀在出(chū)廠時(shí)，都應該(gāi)已(yǐ)經(jīng)檢定過了(liǎo)。現存(cún)儀(yí)器經過(guò)可能(néng)影(yǐng)響儀器結構的維修(xiū)後(hòu)，必(bì)須進行檢(jiǎn)定。所以zui多(duō)每隔(gé)一年(nián)就(jiù)應該使用(yòng)標準密度和濕度材(cái)料(liào)對(duì)儀(yí)器(qì)的檢(jiǎn)定進(jìn)行驗證(zhèng)或重(zhòng)新(xīn)建立(lì)檢(jiǎn)定關係。如(rú)果驗證發(fā)現核子儀的檢(jiǎn)測結果與標準材(cái)料(liào)的密(mì)度或(huò)濕度之(zhī)間的(dí)差異已(yǐ)經不符合檢測要求，需要重(zhòng)新(xīn)建立(lì)新的(dí)檢定關(guān)係。