後期P4実験
58

Ni( 3He,n) 60Zn∗ 反応の微分断面積測定
片山一樹 高井弦希
土井隆暢 中森悠太

西原拓哉 原田健志
古田悠稀

宇宙における元素合成過程
・Feまでの元素
恒星内部での熱核反応により生成・Feよりも重い元素明らかになっていないことが多い⇒いくつかの過程によって生成されると考えられている
1.中性子捕獲（ｒ-process、s-process）によるもの
2. 陽子捕獲（rp-process）によるもの

今回は、rp-processに注目

rp-process

提供：NASA・片方が中性子星の連星系において発生・原子核の安定領域の陽子過剰側を経由し、陽子捕獲と 𝛽+ 崩壊により進行

・ 56Ni近傍にrp-processが停滞する最初のbottleneckが存在⇒NiCuサイクル
56

Ni(p,γ) 57Cu(p,γ) 58Zn(𝛽+ )58
Cu(p,γ) 59Zn(𝛽+ ) 59Cu(p,α) 56Ni

このサイクルを越えないと重い元素になれないZN
核図表上におけるrp-processの経路

59
59

Cu+p→？

Cu のp捕獲→ 60Zn∗ の共鳴状態

1: α粒子を放出し、 56Niに戻る（NiCuサイクル）
2: pを放出し 59Cuに戻る
3: γ 崩壊し 60Zn の基底状態となる⇒rp-processが進行！
rp-processの進行は、 𝟔𝟎𝐙𝐧∗ の励起状態𝑬𝒙 、スピンパリティ𝑱𝝅 、
α , γ , p 崩壊への分岐比に依存？

陽子捕獲
（p崩壊）

5.5 MeV∼

5.106 MeV𝟓𝟗

𝐂𝐮 + 𝐩5.200 MeV
4.913 MeV NiCuサイクル
・・・rp-process（γ崩壊）

2.193 MeV
1.003 MeV
g.s.
𝟔𝟎

⇒これらを実験で決めたい

𝟔𝟎

（α崩壊）
2.694 MeV𝟓𝟔
𝐍𝐢 + α𝐙𝐧

𝐙𝐧のエネルギー準位

分解能：約340keV（FWHM）

今回の目的
58

Ni( 3He,n) 60Zn∗
𝐸 3He =25.8 MeV

rp-processの反応率を知るためには陽子崩壊閾値近傍（5.5～7.5MeV）に𝜃lab =5°注目する必要があるが、調査が不十分（𝐸𝑥 、𝐽𝜋 がわかっていない）
知りたい
60Zn∗ を作る必要

𝟓𝟖

𝐍𝐢( 𝟑𝐇𝐞,n) 𝟔𝟎𝐙𝐧∗ 反応を利用し5.5～7.5MeVにおいて先行研究より（FWHM：340keV）より良い分解能で励起状態𝑬𝒙 の同定と𝑱𝝅 の決定する

M. B. Greenﬁeld による測定
0～5.5MeVまでの励起状態のスペクトル

SetupRCNPのN0コースを使って58Ni(3He,n)60Zn*の反応を測定する

58Ni:1.5mg/cm2(既存のもので最薄)

目標：5.5~7.5MeVの励起状態とJπを良い分解能で測定

Beam Energy●
測定する角度分布●
飛行距離●Beam Energy

3HeNi

58

Beam Energyが高すぎると核子移行反応が起こりにくい
せいぜい核子あたり10 MeV程度まで(3Heなので30 MeV程度)
RCNPで加速実績があるのは14, 25 MeV
これに50 MeVも加えて、3種類のBeam Energyを検討
1.Jπを決められるかという観点と2.励起スペクトルの分解能の観点からBeam Energyを決めていくJ の決め方π

生成核のJπによって微分断面積の角度分布に特徴が出る

微分断面積の角度分布から生成核のJπがわかる

M. B. Greenfield et. al. は実験値の角度分布と理論計算 (JULIE)の角度分布を比較することによってJπを決定した

我々は比較するための理論計算コードとして
NuShellX (William D. N. Rae)、
Fr2in、Fresco (lan J. Thompson)を用いる
計算コードの詳細は後述

各励起状態について微分断面積の角度分布を測定する

Jπを決められるか
Beam Energyの条件を変えて角度分布を理論計算
Ebeam=14 MeV

下がる

上がる

平ら

0+2+

Ebeam=25 MeVEbeam=50 MeV

0+0+2+2+下がる

平ら4+4+両方同じように下がっているので区別できない

4+上がる

14 or 25 MeVなら特定できる

50 MeVは難しい

励起エネルギーの測定 m3m2

m1
E1
E=K+m+Ex

E3
Θ
E4
m4 Ex4

運動学よりEx4はE1、E3、Θから求めることができる
励起スペクトルの分解能

ΔE1
● ΔE3
●

ΔΘは十分小さいので分解能に関わるのはΔE1とΔE3(※今回の実験ではΔΘ≒0.013rad)ΔE1(Beam Energyの拡がり)
58

Ni

３

ΔE1
● ΔE3
●nHe

Energy Loss
標的には厚さ(1.5 mg/cm2)があるため反応する場所によって入射Energyの差が生まれる
Beam Energy

14 MeV

25 MeV

50 MeV

厚さによる
Beam Energy拡がり

300 keV

200 keV

120 keV14 MeVだと分解能が悪い(50 MeVだとJπが決まらない)

Beam Energyは25 MeV

Beam Energy●
測定する角度分布●飛行距離●

ΔE３ (neutronのEnergy拡がり)
中性子のEnergyは中性子の飛行時間から測定する
L:飛行距離TOFn:中性子の飛行時間

ΔTOFnはBeamの標的での時間拡がりに起因する

ΔT
He3He

3

ΔTOF

ΔE1
● ΔE
3
●

n
ΔTを小さくしたい

nBeam
電圧
AVFサイクロトロン
ΔTを1.2ns(FWHM)を目指して小さくする

バンチャー

バンチャーによって遅いBeamは加速され速いBeamは減速される

ΔT=1.2 ns≒ΔTOFと仮定して飛行距離ごとのΔE3を計算する

励起スペクトルの分解能と飛行距離

飛行距離を伸ばせば分解能は良くなるが中性子が空気と散乱され検出できる量が減る
25~35 mくらいがいい
分解能 200 keV 程度
減衰率 0.76 程度

空気による減衰 分解能ΔEx4[keV]

飛行距離と励起スペクトル分解能
340 keV(先行研究)

飛行距離と空気による減衰

飛行距離[m]検出器と飛行距離
半径10 cmの中性子検出器を4つ並べる
標的10cm

光電子増倍管scintillator
ノイズを減らすためにコリメータを設置した

49cm

collimatertarget12.5cm10cm

44cm 今回の検出器がちょうど入る
飛行距離は27.3 m

飛行距離29 mに決定
Beam Energy●
測定する角度分布
●
飛行距離
●

36.2m

He_Beam

測定角度の決定
Jπを特定できるように測定する角度を決める
後方角度ほど断面積が小さいので測定に時間がかかる下がるか上がるか平らか谷を越えたい

Beam Energy●
測定する角度分布●
飛行距離●0°, 7°, 14°, 21°, 28°, 35°の6点を測定する

Experimental Condition
反応

Ni(3He,n)60Zn*

58

Beam Energy

25 MeV

飛行距離29 m測定角度0°, 7°, 14°, 21°, 28°, 35°

期待される分解能は200 keV(FWHM)(先行研究は340 keV)

セットアップ
今回の実験は、大阪大学核物理研究センター（RCNP）のN0コースで行った。
標的

3Heビーム

中性子検出器N0コース（中性子飛行トンネル）

AVF（加速場所）
出典：RCNPホームページ

N0コース拡大図

トンネル

BLP
スインガー

・散乱角は標的をスインガー内で動かすことにより調節（ 0°, 7°, 14°, 21°,28°, 35°の6点）
検出器へ𝜃 = 0°：標的
𝜽：散乱角：ビームライン・各散乱角でビームダンプに向かうビームが標的の中心に当たるために、 0°において標的の位置を決定（スインガーの回転とビームの曲がりが一致していると仮定）

N0コース拡大図

トンネル

BLP
スインガー

・散乱角は標的をスインガー内で動かすことにより調節（ 0°, 7°, 14°, 21°,28°, 35°の6点）
検出器へ𝜃 = 14°：標的
𝜽：散乱角：ビームライン・各散乱角でビームダンプに向かうビームが標的の中心に当たるために、 0°において標的の位置を決定（スインガーの回転とビームの曲がりが一致していると仮定）

Alignment
・ビームライン
実験室側のBLP中心と下げふりを通るように決定し、標的を置いた
下げふり
𝟑𝐇𝐞ビーム（25.32MeV）
望遠鏡

スインガー

検出器

BLP
標的（0°地点）

BLP中心

コリメータ

ビームラインの目印線

実験室側（上流）

トンネル側（下流）

・検出器（液体シンチレータ）

コリメータ

検出器の高さはコリメータの罫書き線に合わせ、横はトンネルの中心に合わせた・飛行距離
レーザー距離計を用いて検出器から標的までの距離を各散乱角度で計測
角度
距離(cm)

0°7°2938.4 2909.7

14°

21°

28°

35°

2886.12863.12840.72820.9

データ収集回路

シンチレータの発光量

データ収集回路n,γ

粒子弁別

信号の時間差}RFはbeamと同期した信号

どのPMTか？

TOF法によって60Zn*の励起エネルギーが分かる解析
トマト缶: 2 kg

パスタ: 5 kg

解析●

較正(QDC,TDC)●

n,γ-Pulse Shape Discrimination●

TOF法 (発光量のThreshold設定)

ピークフィッティング● 中性子エネルギーKnに対する、検出効率の評価●

QDC較正Compton Edge

γn,γが液体シンチレータ中でコンプトン散乱して、発光する
1.0MeVee

発光量をQDCで数値化
Coからのγ線のQDCの値とそのgaussian fitting(赤線)60Compton Edgeにおける発光量が分かっているので、そこのQDC(ch)を発光量で較正する

QDC較正
Am-Be
トリタン棒
60

Co

Pedestal(発光量0)

Pulser(pedestal用), 137Cs,
60
Co, 208Ta, (Am-Be)を用いて、一次式f(x)でfittingをして、QDC (ch)を発光量(MeVee)に較正した

137

Cs

※60Coからは二つのγ線が放射されるが、今回の分解能では分離できなかったため、二つの平均を用いた※Am-Beは統計が少なかったため、fittingから除外した

40 nsTDC較正
TDCのそれぞれのchを実時間(ns)に較正したTime Calibrator(Period: 40 ns, Range: 1280 ns)を用いた二次式f(x)によるfitting

n,γ-Pulse Shape Discrimination
電圧

電圧

γall

tailn

立ち下がりの波形がnとγで異なることを利用する

時間n,γの波形をオシロで見たイメージ図

all と tailの差は20 ns
QDC
gate
時間
PMTからの信号を二つ用意して、gateにすべて入るものをall、一部のみ入るものをtailとした

n,γ-Pulse Shape Discrimination
中性子判別曲線:f(x)γnnγPMT1: all vs tailn,γを判別するためにthresholdを決める

g(x) = tail - f(x)nとγを弁別できた

TOF法

TOFn(targetとシンチレータ間の中性子の飛行時間)が分かれば、中性子のエネルギーE3が分かる。
これに加えて、入射エネルギーE1を用いて運動学を解くと、下式から残留核60Zn*の励起エネルギーExが求まる

TOF法
観測量

観測量

TOFγ= 飛行距離 / c (光速)≒ 100 ns
(角度ごとに一定)

同じ

time

以上から
TOFn = TOFγ +TDCγ - TDCn

Threshold

TRF

time
TDCnとTDCnslowが等しいとき、TOF法では二つを分離できない

nslowはエネルギーが小さいので、thresholdを上げることで解決できるthresholdを1.7→2.7MeVeeとしたところ、0MeV付近の遅い中性子が排除された

Threshold60

今回の実験のthresholdは2.7MeVeeとした

赤:1.7MeVee
黒:2.7MeVee
青:3.7MeVee

Zn*の励起エネルギー(MeV)60

Zn の励起スペクトル*

バンチャーを入れる前
FWHM=3.775ns

バンチャーを入れた後
FWHM=2.506ns

60Zn*の励起エネルギー(MeV)

以上の手法から
60
Zn*の励起エネルギー:Exが求まる

TDCγ[ns]

バンチャーを入れたことによってビームの時間拡がりは小さくなったが目標であったFWHM=1.2 nsまでは小さくできなかったピークフィット
Region of Interest

g.s. 0+6.360 MeV ? 7.130 MeV
6.639 MeV ?

?

5.200 MeV 2+
5.503 MeV 2+・バックグラウンドとしてGaussian ×4 + 定数 を仮定し、その上でスペクトルのフィットを行った。

7.380 MeV 0+・いずれのピークもNNDCで既知の準位でフィットできた (新しい準位は見つからなかった)・g.s., 1.003, 4.913, 5.200, 5.503, 7.380 MeV
はJπがわかっている

1.003 MeV 2+

4.913 MeV 2+・ROI (Region of Interest) にある
6.360, 6.639, 7.130 MeVのJπはわかっていない
・このヒストグラムを用いて断面積を求める(誤差としては√countの統計誤差を考える)
・中性子検出器の検出効率を求める必要がある

Ex (MeV)

中性子検出の手法と原理
今回の測定では、高速中性子の検出に広く用いられる液体シンチレータを用いた

but
シンチレータに入射した全ての中性子が検出できるというわけではない(下図)使用する検出器の中性子検出効率を評価し、60Znの角度分布を決定する際に考慮する必要がある
シンチレータ
58Ni標的中陽
陽

反応せずに透過する中性子も多数存在する
中

陽

3He

陽

蛍光物質を励起させ発光
中

光電子増倍管へ

液体シンチレータの検出効率の評価• シミュレーションコードscinful-cgによる計算• 断面積が既知である12C(3He,n)14O反応を用いた。中性子の検出中性子数を、得られたすべての状態について下図に示した励起スペクトルから求め、次の式により検出効率を算出
既知の断面積
検出中性子数検出効率 =から算出

入射中性子数

12C(3He,n)14O, 0degree

6.596MeV
6.272MeV
5.93MeV9.705MeV & 9.915MeV

Ground state
7.768MeV
5.173MeV

１４O励起エネルギースペクトル [MeV]液体シンチレータの検出効率の評価
検出効率は、中性子の入射エネルギーと発光量の閾値の2つのパラメータで決まる量である。実験値とシミュレーションコードscinful-cgによる計算結果を示す。

発光量閾値2.7MeVeeに固定したときのEfficiencyと中性子エネルギーの関係

本実験における解析時の条件

中性子エネルギー22.78MeV(0°散乱、14O基底状態に対応)に固定したときのEfficiencyと発光量閾値の関係

液体シンチレータの検出効率の評価
検出効率は、中性子の入射エネルギーと発光量の閾値の2つのパラメータで決まる量である。実験値とシミュレーションコードscinful-cgによる計算結果を示す。

発光量閾値2.7MeVeeに固定したときのEfficiencyと中性子エネルギーの関係
本実験における解析時の条件

中性子エネルギーを22.78MeV(0°散乱、14O基底状態に対応)に固定したときのEfficiencyと発光量閾値の関係

この点で発光量閾値を変えて解析ないしシミュレーションにより得た点や曲線が右の図

液体シンチレータの検出効率の評価
検出効率は、中性子の入射エネルギーと発光量の閾値の2つのパラメータで決まる量である。実験値とシミュレーションコードscinful-cgによる計算結果を示す。

60Znの5.5-7.5MeVの励起状態に対応する領域
発光量閾値2.7MeVeeに固定したときのEfficiencyと中性子エネルギーの関係
本実験における解析時の条件

中性子エネルギー22.78MeV(0°散乱、14O基底状態に対応)に固定したときのEfficiencyと発光量閾値の関係

Scinful-cgによる結果は信用できるものであると判断し、60Znの断面積測定にこれを用いた。

断面積の理論計算
求めた準位のJπを決定するために
58Ni(3He,n)60Znの断面積の角度分布をJπごとに分類して特徴を調べる
理論計算の流れ
NuShellX

Fr2in反応の前後の58Niと60Znの波動関数を殻模型計算で求める

NuShellXで求めた波動関数をもとにFrescoの入力ファイルを作成

Fresco 断面積の角度分布をDWBA, Coupled Channel 計算で求める

NuShellXによる陽子配位の決定
目的：58Ni,60Znの波動関数のオーバーラップを計算したい↓
理論計算コードNuShellXを用いて58Ni,60Znの波動関数を計算する
１：Shell Modelとは２：58Ni,60Znの波動関数を得るために３：実験との比較

１：Shell Modelとは「原子核内の核子の運動は、原子の中の電子運動と同じように、個々の核子が固有の軌道の上を他の核子と無関係に運動している」

核子の軌道エネルギー○：核子

1d5/2
1p1/2
1p3/2
1s1/2

原子の場合
https://ja.wikipedia.org/wiki/フランシウム

原子核の場合１：Shell Modelとは「原子核内の核子の運動は、原子の中の電子運動と同じように、個々の核子が固有の軌道の上を他の核子と無関係に運動している」

軌道ごとに占有数が決まっている
軌道は内側から順に詰まっていく
閉殻軌道の粒子は相互作用に関与しない

原子の場合
https://ja.wikipedia.org/wiki/フランシウム

核子の軌道
エネルギー

○：核子

1d5/2
1p1/2
1p3/2
1s1/2

原子核の場合Magic Number
実験事実
陽子または中性子の数が2,8,20,28,50,82,126,の原子核は結合エネルギーが極めて大きいMagic Number
Magic number

実験事実
陽子または中性子の数が2,8,20,28,50,82,126,の原子核は結合エネルギーが極めて大きいMagic Number
Magic number

実験事実
陽子または中性子の数が2,8,20,28,50,82,126,の原子核は結合エネルギーが極めて大きい

中性子捕獲断面積と標的核の中性子数

野上茂吉郎「基礎物理学選書13原子核」P97 裳華房

Magic Number
Magic number

実験事実
陽子または中性子の数が2,8,20,28,50,82,126,の原子核は結合エネルギーが極めて大きい

1g
1g9/2
2p5/2
1f9/2
2p3/2

(22) 50

1f7/2

(8)

2s
1d1d3/2
2s1/2
1d5/2

(12) 20

1p

1p1/2
1p3/2

(6)

1s

1s1/2

(2)

2p
1f

288(核子数)

中性子捕獲断面積と標的核の中性子数

野上茂吉郎「基礎物理学選書13原子核」P97 裳華房

Magic Number
Magic number

実験事実
陽子または中性子の数が2,8,20,28,50,82,126,の原子核は結合エネルギーが極めて大きい

1g
1g9/22p5/2
1f9/2
2p3/2(22) 50

1f7/2(8)2s
1d1d3/2
2s1/2
1d5/2(12) 20

1p1p1/2
1p3/2(6)1s1s1/2(2)2p1f288(核子数)核子の軌道への配置が閉殻構造になったとき
magic numberが現れる
中性子捕獲断面積と標的核の中性子数

野上茂吉郎「基礎物理学選書13原子核」P97 裳華房

２：58Ni,60Znの波動関数を得るために
Model space：jj44を仮定
・コアは56Ni
陽子28 (magic number) 個
中性子28 (magic number) 個・価核子軌道は
1f9/2, 2p3/2, 2p5/2, 1g9/2
価核子の数は2個（58Ni）または4個（60Zn）

1g2p
1f2s
1d1pInteraction：jj44bを仮定
経験的に質量数56から100の原子核をよく近似する
相互作用

1s

1g9/2
2p5/2
1f9/2
2p3/2

1f7/2 (8)

1d3/2
2s1/2
1d5/2
1p1/2
1p3/2

(6)

1s1/2(2)

(12)

(核子数)

２：58Ni,60Znの波動関数を得るために
Model space：jj44を仮定
・コアは56Ni
陽子28 (magic number) 個
中性子28 (magic number) 個・価核子軌道は
1f9/2, 2p3/2, 2p5/2, 1g9/2
価核子の数は2個（58Ni）または4個（60Zn）

1g2p
1f

1f7/2 (8)○○○○○○○○

2s
1d1pInteraction：jj44bを仮定
経験的に質量数56から100の原子核をよく近似する
相互作用

1g9/2
2p5/2
1f9/22p3/2

1s

1d3/2

○○○○ 2s1/2○○○○○○○○ 1d5/2○○
○○○○
○○

(12)

1p1/2
1p3/2(6)1s1/2(2)(核子数)

２：58Ni,60Znの波動関数を得るために
Model space：jj44を仮定
・コアは56Ni
陽子28 (magic number) 個
中性子28 (magic number) 個・価核子軌道は
1f9/2, 2p3/2, 2p5/2, 1g9/2
価核子の数は2個（58Ni）または4個（60Zn）

1g2p
1f

1f7/2 (8)○○○○○○○○2s
1d1p

Interaction：jj44bを仮定
経験的に質量数56から100の原子核をよく近似する
相互作用

1g9/2
2p5/2
1f9/2
2p3/2

1s

1d3/2

○○○○ 2s1/2○○○○○○○○ 1d5/2
○○
○○○○
○○

(12)

1p1/2
1p3/2(6)1s1/2(2)陽子、中性子ともに閉殻(核子数)２：58Ni,60Znの波動関数を得るために
Model space：jj44を仮定
・コアは56Ni
陽子28 (magic number) 個
中性子28 (magic number) 個・価核子軌道は
1f9/2, 2p3/2, 2p5/2, 1g9/2
価核子の数は2個（58Ni）または4個（60Zn）

1g
2p
1f

価核子はここに入る
1f7/2 (8)○○○○○○○○

2s
1d1pInteraction：jj44bを仮定
経験的に質量数56から100の原子核をよく近似する
相互作用

1g9/2
2p5/2
1f9/2
2p3/2

1s

1d3/2

○○○○ 2s1/2○○○○○○○○ 1d5/2○○○○○○○○

(12)

1p1/2
1p3/2

(6)

1s1/2(2)陽子、中性子ともに閉殻(核子数)３：実験との比較

３：実験との比較実験とよく一致

理論計算で行った反応のモデル
2つの陽子の配位をNuShellXを用いて計算したBeam Energy 25 MeV

反応
3Hen58

Ni58

Ni をコアとして持つ60Zn

反応後の60Znとして様々な準位が計算される
今回いくつかの状態を抜粋してFrescoを実行する

Frescoで計算する状態
この軌道のみ正パリティエネルギーが大きいので今回の実験では入らないと予想

50
0g9/2+

28

jj44b のモデル空間(NuShellX)

Niはここまで詰まっている58

5.5-7.5 MeVの0+,1+,2+,3+,4+について計算したEx (MeV)

1p1/20f5/21p3/2-ここに2つの陽子が詰まる

NuShellXで計算された状態のうち正パリティの状態のみFrescoを用いて断面積を計算した

J ごとの角度分布
π2+0+

1+

4+3+1+と3+の理論計算の結果が0+, 2+, 4+の結果と比較してとても小さい

見えているピークは0+, 2+, 4+だと判断できる
0+, 2+, 4+は断面積の特徴が異なる

J が既知の準位
π予想！
Jπ = 0+

NNDC

NNDC予想！
Jπ = 2+

NNDC予想！
Jπ = 2+

NNDC予想！
Jπ = 2+

NNDC予想！
Jπ = 2+

NNDC予想！
Jπ = 0+理論曲線と実験値の比較により決められるJπ とNNDCのJπが一致している→この方法でROIのJπを決定することができる

J が既知の準位
π予想！
Jπ = 0+

Jπ=2+

Jπ=0+
予想！
Jπ = 2+Jπ=2+予想！
Jπ = 2+Jπ=2+予想！
Jπ = 2+Jπ=2+予想！
Jπ = 2+Jπ=0+予想！
Jπ = 0+理論曲線と実験値の比較により決められるJπ とNNDCのJπが一致している→この方法でROIのJπを決定することができる

Jπが未知の準位
Jπ = 2+Jπ = 0+ROIJπ = 0+6.360 MeV 2+6.639 MeV 0+

Ex (MeV)

7.130 MeV 0+

NNDCで決まっていなかったJπを決定できたまとめ・rp-processの進行の鍵となる60Zn*の陽子崩壊閾値近傍(5.5~7.5MeV) の励起状態の同定とJπの決定を行った
・ 先行研究より良い分解能で測定した・ROIにある励起状態→ ・準位はNNDCと一致・Jπを決定した
ROI

6.360 MeV 2+6.639 MeV 0+

Ex (MeV)

7.130 MeV 0+Jπ
Ex (MeV)Jπ (Experiment)(NNDC)
g.s.
0+0+
1.003

2+2+4.913

2+2+5.200

2+2+5.503

2+2+6.360?

2+6.639?

0+7.130?

0+

7.380

0+0+

NNDCと一致今後の展望・より良い分解能で測定する→ ・ 本実験では見つからなかった新しい状態の発見・ 詳しい60Znの励起状態の情報を得る。
・ p, αを検出できる装置も用いて、本来の目的であるp, α, γ崩壊の分岐比を求める。
・ rp-processと同じ59Cuに直接pを捕獲させて60Znを生成する反応を用いて測定する。
ex) 59Cu(3He,d)60Zn(不安定核を含むので難しい・・・)