Physique des neutrinos - Hiérarchie de masse, oscillations de saveur et asymétrie matière-antimatière
T2K, WA105, DUNE, HyperK, Lumineu

Une vue du détecteur proche ND280 de T2K.

La collaboration T2K regroupe environ 500 physiciens, issus de 59 laboratoires provenant de 11 pays. T2K est une expérience neutrino à longue ligne de base hors d'axe qui étudie les oscillations de neutrinos à partir d’un faisceau de neutrinos muoniques produit à J-Parc au Japon, mesuré à courte distance (280 m) par le détecteur proche ND280 et à longue distance (295 km) par le détecteur lointain Super Kamiokande. La prise des données a commencé en fin 2009 et va se poursuivre jusqu’à l’horizon 2020.

 

Le groupe de l’Irfu a participé à la construction de la TPC du détecteur proche et est engagé dans l’analyse des données avec les détecteurs proche et lointain. Le groupe s'intéresse notamment à des mesures précises des sections efficaces d'interaction des neutrinos sur différentes cibles, dans le but de diminuer les incertitudes systématiques dans les mesures de paramètres d'oscillation.  Après s'être intéressé à la prochaine génération d’expériences à longue ligne de base dans le cadre de du projet européen LAGUNA-LBNO, le groupe participe à la construction du prototype de détecteur diphasique à argon liquide WA105 au CERN dans le but de valider cette technologie pour le détecteur lointain du projet longue ligne de base DUNE (Deep Underground Neutrino Experiment) aux Etats-Unis. 

 

Le groupe envisage de s'engager dans une nouvelle phase de l'expérience T2K, avec un faisceau plus intense de neutrinos de J-Parc vers Super Kamiokande, et des détecteurs proches plus performants. Le groupe conserve des liens étroits avec le projet Hyper Kamiokande, un détecteur Cherenkov à eau à l'échelle de la mégatonne qui devrait succéder à Super Kamiokande et permettre une mesure de la violation de CP dans le secteur des neutrinos à partir d'un faisceau de J-PARC.

 


LUMINEU (Luminescent Underground Molybdenum Investigation for NEUtrino mass and nature) est un projet ANR destiné à recherche la désintégrations double beta sans émission de neutrino (0νββ) de l'isotope 100Mo du molybdène, qui est l'un des plus prometteur, pour des raisons cinématique et théorique.  L'observation d'une telle désintégration, qui n'obéit pas la conservation du nombre leptonique, établirait que le neutrino est une particule de Majorana.  Une non-découverte pourrait défavoriser la hiérarchie inverse de masse des neutrinos.  

LUMINEU est une activité de R&D qui exploite la technologie des bolomètres scintillants cryogéniques, en étudiant notamment des cristaux de Li2MoO4 enrichis à plus de 99% en isotope 100Mo.  Plusieurs des ces détecteurs sont à l'étude dans le cryostat de l'expérience Edelweiss au laboratoire souterrain de Modane. 

 

 

 

Le groupe T2K/WA105/DUNE du SPP comprend cinq physiciens, un post-doctorant et trois étudiants en thèse. Le chef de groupe est Marco Zito.  Eduardo Mazzucato est le responsable scientifique du projet WA105 à l'Irfu.

 

 

 

 

 

Le groupe LUMINEU comprend quatre physiciens.  Claudia Nones est chef de groupe.

 

 

 

 

Maj : 20/02/2017 (3426)

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