Antes de 1968, sólo existía un método estándar para medir in situ la densidad del suelo y los agregados: el método de relleno de arena. El operador de este equipo debe cavar un hoyo en el suelo, llenarlo con arena, calcular la densidad y luego llevar una muestra a un laboratorio para determinar el contenido de agua. Este método lleva media hora por inspección, el operador necesita evitar muchas fuentes de error y este método de inspección es destructivo, porque deja agujeros que deben repararse. Los resultados de las pruebas de contenido de humedad no estarán disponibles hasta el día siguiente de que la muestra se haya secado. Antes de 1968, sólo existía un método estándar para medir la densidad de los pavimentos asfálticos en el campo. Las muestras de núcleos se obtuvieron perforando agujeros en la superficie de la carretera. La muestra central se lleva al laboratorio, se pesa en una báscula y se mide su volumen. Luego calcula la densidad, que es el peso dividido por el volumen.
En 1972, la instrumentación nuclear había experimentado mejoras significativas en el diseño de hardware y aplicaciones de software. El instrumento nuclear portátil puede detectar de forma rápida y precisa suelo y pavimento de hormigón asfáltico, y puede eliminar las desviaciones de detección causadas por diferentes tipos de suelo o composiciones químicas. El nuevo diseño del instrumento adopta completamente tecnología electrónica moderna y eficiente, lo que hace que el instrumento sea liviano, confiable y fácil de operar. Después de la década de 1980, los instrumentos nucleares estaban equipados con microprocesadores programables in situ y los resultados de las mediciones podían leerse directamente desde la pantalla, lo que reducía en gran medida la carga de trabajo de los operadores en las inspecciones in situ.
En los últimos 30 años, la aplicación de instrumentos nucleares en la detección de densidad y humedad de materiales geotécnicos ha sido reconocida mundialmente y se ha convertido en un método de detección estándar en la industria.