第二次世界大战以后，许多国家由于战后重建和经济发展的需要，都陆续进行大规模的基础设施建设。世界各地的许多研究组织，研究利用核技术测定建筑材料的密度、含水量以及其它指标，以保证工程项目的质量和建设速度。

在1968年以前，只有一种标准方法用于现场测定土壤和集料的密度—灌沙法。这种设备的操作人员必须在地面挖一个洞，在洞中填满沙子，计算出密度，然后取一个试样到实验室测定含水量。这个方法对于每次检测都要花费半个小时的时间，操作人员需要避免许多出现差错的原因，并且这种检测方法是破坏性的--因为留下了一个必需修复的洞。含水量的检测结果要在第二天试样烘干了以后才会得到。1968年以前，也只有一种标准方法用于现场测定沥青路面密度。在路面中用钻孔法得到一个芯样。把取芯试样带回实验室，用天平称取重量，并测量出它的体积。然后计算出密度，也就是重量除以体积。

到了1972年，核子仪在硬件设计和软件应用方面有了显著的改进。便携式核子仪可以对于土壤和沥青混凝土路面进行高精度的快速检测，并且核子仪可以消除由于土壤类型或化学成分不同导致的检测偏差。新的仪器设计，完全使用了高效能的现代电子技术，这使仪器变得轻便、可靠并易于操作。80年代以后，核子仪安装了可以进行现场编程微处理器，可以直接从显示器读取测量结果，从而更大地减少了操作人员的现场检测的工作量。

在过去的三十多年时间里，核子仪用于土工材料的密度和湿度检测已在世界范围内得到认可，并成为业界的标准检测方法。