在辐射防护中，最重要的量是剂量当量，它能较好地反映辐射有害效应的大小。国家对不同背景的人分别规定剂量当量的基本限值，作为辐射安全评定的主要依据。

人的机体组织或器官中某点处的剂量当量，是该点处的吸收剂量与几个无量纲的加权因数的乘积。吸收剂量的定义为：任何电离辐射授予某体积元中质量为的物质的平均能量，即。的国际单位制单位是焦耳/千克（J/kg），法定计量单位名称戈［瑞］（Gy），非法定计量单位名称拉德（rad），1Gy=100rad=1J/kg。相应地，剂量当量的法定计量单位名称希［沃特］（Sv），非法定计量单位名称雷姆（rem），1Sv=100rem=1J/kg。

通常不可能直接测定体内任一部位的剂量当量，往往通过测定别的量（例如，测量X、γ辐射在空气中的电离本领，测量体表的吸收剂量，测量所关心点处的粒子注量或能注量，测量已进入人体内的放射性活度，或通过测量工作场所及环境中的空气、饮水、物体表面的放射性污染程度等），再按适当的计算模型近似求得，至少要估计出体内最大剂量当量值。对存在多种辐射或多种污染途径的场合，通常用不同的仪器分别测量，再分别折算出剂量当量值。

同其他用途的核电子学仪器相比，辐射防护仪器的特点是能根据测量结果比较方便、可靠地估计出人所受的剂量当量。至于与探头相接（或分开）的电子学测量装置，应当非常可靠，使用方便，有的包含报警装置，即当测量值超过某个可调的预置阈值时，仪器能发出可看见或听见的报警信号。常用的辐射防护仪器有照射量（率）计、中子剂量当量（率）计、个人剂量计和全身计数器。

照射量是X、γ辐射对空气的电离本领的一种量度，其专用单位称伦琴（R）。照射量（率）计通常是一个空气电离室，室壁和电极用近似空气等效材料制造，壁厚经仔细考虑以适应所需的辐射能量范围。电离电流由弱电流放大器测量。

照射量（率）计可用以测量X、γ辐射在空气中的比释动能（率）。比释动能的定义是：不带电电离辐射，在质量为的某种物质中释放出的全部带电粒子的初始动能总和，即，其单位是戈［瑞］，专用单位是拉德。

由于人体软组织与空气有相近的有效原子序数，在X、γ辐射场某处测得的读数（单位为伦/时）在数值上近似等于该处软组织内的比释功能率（单位为拉德/时），也近似地等于软组织中的剂量当量率最大值（单位为雷姆/时）。

电离室灵敏度较低。实用中，用G-M计数管、正比计数管、闪烁体等包上适当种类、厚度的材料后，配上计数率表或对数率表，也能在一定能量范围内用于测量照射量（率）。

一个热中子探测器（如BF₃计数管）包围一定厚度的中子慢化材料，中间再衬上一定面积的镉或硼薄层，构成中子剂量当量（率）计。在中子能量从热能到15兆电子伏范围内，仪器的剂量当量响应基本上与中子能量无关。仪器读数可近似地代表测点处人体剂量当量（率）值。

由小型、坚固、廉价的累积式探测元件，配以适当设计的包装构成，佩戴在胸前。其读数可代表躯干或全身所受外照射的累积剂量当量。常用的探测元件有照相胶片、袖珍电容式电离室和热释光片等。

由一个或几个大体积的闪烁探测器、降低本底计数用的屏蔽物和γ谱仪组成，能以相当高的灵敏度发现甚至测量出体内发射较高能量γ辐射的核素。