原子核质量是描述原子核最基本的参数。精确测量远离稳定线或近滴线原子核的质量是当前核物理学科发展的迫切要求，原子核质量数据在核天体物理更具有重要的应用价值。自然界存在的稳定核素不到300个，大量的同位素是在实验室利用核反应合成的。理论预言可能存在约6000~8000种原子核。目前，实验上已合成了约2970种原子核，并测量了其中约2350种核素的质量。可见，大量原子核的质量有待实验测量。另外，对于很多已知质量的原子核，实验测量结果误差较大，不能满足物理要求，亟需高精度的实验结果。近质子滴线短寿命核素质量的精确测量，特别是⁶⁴Ge，⁶⁸Se和⁷²Kr附近的核素对天体X 射线爆以及中子星研究具有十分重要的意义，吸引了国际著名核物理实验室的极大关注，竞争尤为激烈。

2007年底，近代物理所利用刚建成出束的HIRFL-CSR，开展了利用高能³⁶Ar为主束的测试性实验，成功测量了³⁶Ar产生的³⁴Cl、³²S、³⁰P、²⁸Si、²⁶Al、²⁴Mg等A=2Z的荷质比约~10^-5核素的质量，验证了CSR进行高精度质量测量的能力。实验测量的方法是，主环CSRm首先将注入的重离子束流累计和加速，然后引出在放射性分离器RIBLL2的入口处打靶，通过中高能弹核碎裂反应产生众多远离稳定线的短寿命原子核。反应产物经过RIBLL2电磁分离和纯化后，被注入到实验环CSRe。CSRe既是一个冷却储存环，也是一个高精度磁谱仪，可以精确测量储存的离子质量。原则上，利用CSR可测量的原子核的寿命下限为几十μS，测量的灵敏度为单个离子，分辨率可达到10⁴-10⁷。

2008年到2009年，近代物理研究所开展了⁷⁸Kr为主束的N≈Z≈33区域的质量测量研究，在低产额、短寿命次级束的产生、传输以及测量方面获得了宝贵的经验。在此基础上，利用⁷⁸Kr引起的弹核碎裂反应，首次实验测量了⁶³Ge、⁶⁵As、⁶⁷Se、⁷¹Kr等核的质量，其质量误差为~100keV量级，精度达到10^-6的高水平，测量的核寿命最短为45ms。从实验上基本解决了rp过程中关于⁶⁴Ge等待点的问题，为人们理解核结构以及电荷对称性破缺提供了重要数据。来自5个国家的40位科学家参与了这项实验。此研究成果发表在Physical Review Letters, 106, 112501 (2011)。上。

近代物理所取得的成果表明，我国在原子核质量精确测量方面实现了突破，处于国际领先地位。鉴于近代物理所在质量测量方面的潜力，2008年11月，法国质谱中心与我所签署了将国际原子质量评估中心的工作逐步移交到近代物理所的意向性协议。

最近，英国Nature Physics杂志在“News & Views”栏目发表述评，对中国科学院近代物理所在HIRFL-CSR上开展的原子核质量测量成果给予高度评价[见：Nature Physics V 7,281–282 (2011)]。News & Views栏目对该成果评述说：用一个新的离子储存环称量出了关键核素⁶⁵As的重量；确定的⁶⁵As核素的质量具有极高的精度（excellenct precision），消除了研究X射线爆发的一个主要不确定性；精确测量⁶⁵As核素的质量并消除该不确定性是核物理与核天体物理学中的一项功绩。另外，作者还形象地指出，兰州处于中国西部黄河之畔，黄河上游的水坝就像核天体物理快质子俘获过程（rp-process）中的“等待点”一样，调节着河水流入大海的进程。这似乎意味着近代物理所CSR是一个解决与“等待点”相联系的核天体物理谜团最合适的研究场所。