是利用放射性元素（通常是γ射線和中子射線）測定土或路面材料的密度和含水率。
特點：適用於測量各種土或路面材料的密度和含水率。
缺點：
放射性物質對人體有害， 另外需要打洞的儀器， 在打洞的過程中使洞壁附近的結構遭到破壞， 影響測定的準確性。
可作施工控制使用， 但需與常規方法比較， 以驗證其可行性。
使用方法分類：
散射法：用於測定瀝青混合料面層的壓實密度時， 瀝青面層的層厚應不大於根據儀器性能決定的最大厚度。
透射法：用於測定土基或基層材料的壓實密度及含水量時，
注意事項：
當用散射法測定時， 應用細砂填平測試位置路表結構凹凸不平的空隙， 使路表面平整， 能與儀器緊密接觸。
當使用直接透射法測定時， 應在表面上用鑽杆打孔， 孔深略深於要求測定的深度， 孔應豎直圓滑並稍大於射線源探頭。
試驗方法與步驟
⑴如用散射法測定時， 應按右圖9-2的方法將核子儀平穩地置於測試位置上。
(2)如用直接透射法測定時， 應按圖9-3方法將放射源棒放下插入已預先打好的孔內。
(3)打開儀器， 測試員退出儀器2m以外， 按照選定的測定時間進行測量，
各種型號的儀器具體操作步驟略有不同， 可按照儀器使用說明書進行。
使用安全注意事項
⑴.儀器工作時， 所有人員均應退到距儀器2m以外的地方。
⑵儀器不使用時， 應將手柄置於安全位置， 儀器應裝入專用的儀器箱內， 放置在符合核輻射安全規定的地方。
⑶儀器應由經有關部門審查合格的專人保管， 專用使用。 對從事儀器保管及使用的人員， 應遵照有關核輻射檢測的規定， 不符合核防護規定的人員， 不宜從事此項工作。