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Institut de Recherche sur les Lois Fondamentales de l'Univers

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Double-Chooz 
Recherche de la 'troisième oscillation de neutrinos'

Implantation de l'expérience Double Chooz sur le site de la centrale nucléaire des Ardennes.

Les oscillations de neutrinos


Les neutrinos sont des particules élémentaires neutres, dont il existe trois sortes. En raison de leurs faibles interactions, la matière leur est pratiquement transparente et de grands détecteurs sont nécessaires pour les observer. Une de leurs particularités est qu’ils peuvent « osciller » en vol, d’une espèce vers une autre. Ces oscillations sont décrites par trois « angles de mélange », dont deux sont grands et ont déjà été mesurés. Le troisième paramètre (appelé ‘thêta un-trois’) est petit, compatible avec zéro, et sa meilleure estimation provient d’une expérience réalisée à Chooz, il y a une dizaine d’année. Le nouveau détecteur Double Chooz est le premier d’une nouvelle génération d’expériences qui cherchent à mesurer ce paramètre fondamental.


L’expérience Double Chooz

 

En 2003 Le CEA/Irfu et le CNRS/IN2P3 ont  lancer projet Double Chooz. Les deux instituts ont décidé de lancer en septembre 2006 la construction de l’expérience destinée à étudier les neutrinos, ces particules élémentaires produites en abondance dans les étoiles, l’atmosphère, et les coeurs des centrales nucléaires.

 

L’expérience Double Chooz comportera deux détecteurs identiques. Le premier d’entre eux, situé à une distance d’environ 1 km des réacteurs, a été construit entre 2008 et 2011 sous la coordination technique de l’Irfu. Il est actuellement en prise de données depuis le mois d’avril 2011. Un deuxième détecteur sera situé dans une cavité en creusement sur le site de la centrale de Chooz, à 400 m des cœurs.

 

 

Ces deux détecteurs utilisent des scintillateurs liquides spécialement mis au point pour cette expérience. La cible au centre du détecteur contient 10 m3 de scintillateur dopé au gadolinium pour identifier la capture des neutrons directement créés par l’interaction des neutrinos venant des réacteurs nucléaires (ce sont en fait des antineutrinos) La cible est observée par 390 photomultiplicateurs immergés qui traduisent les interactions en signaux électroniques.

 

 

Localisation: Centre National de Production d'éléctricité de CHOOZ (Ardennes)

 

 

Site Web : www.doublechooz.org 

 

Responsabilités scientifiques:


Coordination de l'analyse de données 'détecteur' (Thierry Lasserre)

 

Co-Coordination de l'analyse des données 'réacteur' (D. Lhuillier, M. Fallot - IN2P3)

 

Responsabilités techniques


Coordination technique de l'expérience (Ch. Veyssière)


 

L'expérience a été initiée à l'Irfu. Dans ce cadre, suite aux conclusions du CSTS datées du 10/03/2004, il est proposé à l'Irfu de prendre à sa charge une partie importante de la structure mécanique des deux détecteurs. Ses responsabilités se déclinent en lots de tâches.


  • LOT 1 : Coordination technique de l'ensemble du projet
  • LOT 2 : Etude, développement, réalisation et intégration sur site des enceintes Cible, Gamma Catcher et Buffer des détecteurs de l’expérience Double Chooz
  • LOT 3 : Etudes, développement, réalisation, mise en œuvre du système de mesure de masse de liquide cible contenue dans les détecteurs 
  • LOT 4 : Mise en œuvre et tests de compatibilité des matériaux (pour qualification et acceptance dans le détecteur) avec les liquides utilisés
  • LOT 5 : Mise en place et coordination des salles blanches des laboratoires neutrinos
  • LOT 6 : Rédaction des dossiers à fournir aux autorités de sureté nucléaires et préféctorales (ICPE, sources d'étalonnage, environnement)
  • LOT 7 : Etudes, développement, réalisation, mise en œuvre de l'ensemble des cheminées permettant de remplir et d'étalonner les détecteurs
  • LOT 8 : Etudes, développement, réalisation, mise en œuvre du système de déploiement de sources d'étalonnage dans la zone 'Buffer' du détecteur
  • LOT 9 : Mise en place et réalisation des tests de compatibilité de matériaux entre les 4 différents liquides et les éléments mécaniques des détecteurs
  • LOT 10 : Mise en place et réalisation d'une installation de comptage basse radioactivité pour la séléction des matériaux des détecteurs

A ces lots l'Irfu il faut ajouter un lot d'assistance à maitrise d’ouvrage en génie civil pour l’étude et la réalisation du laboratoire proche en cours d'excavation.

 

 

Contacts:

 

Thierry Lasserre

Christian Veyssière

 

 

 

 

 

 

maj : 15-01-2012 (424)

 

 θ13; un angle en haut de l’affiche
12 juillet 2012

 

 

 

 

 

La 25e conférence internationale bisannuelle de physique des neutrinos vient de se tenir à Kyoto au Japon au début du mois de juin 2012. Les nouvelles mesures du troisième angle de mélange de la matrice des neutrinos, θ13, ont tenu la vedette et c’est une pluie fertile de résultats expérimentaux qui s’est abattue sur la conférence.

 

 

 

 

 

Feu vert pour le détecteur proche de Double Chooz
01 février 2012
Le projet Double-Chooz a produit en fin 2011 le rapport technique de conception de son deuxième détecteur. C’est un document de référence qui définit chacun des lots techniques du détecteur et leurs interfaces. Ce document sous la coordination technique de l’Irfu est le fruit d'un travail des 35 instituts du projet, nécessitant de ce fait des échanges techniques efficaces. Une revue technique les 12 et 13 janvier 2012 à Saclay est ... Lire la suite »
LES NEUTRINOS STÉRILES À PRENDRE AU CÉRIUM
15 décembre 2011
  L’hypothèse de l’existence d'un 4ieme neutrino, appelé neutrino stérile, pourrait être testée en détectant les neutrinos classiques émis par les désintégrations d’une source radioactive de quelques grammes de cérium-144. Dans un article publié dans Physical Review Letters, le groupe Double Chooz de l’Irfu propose d’installer une telle source au centre de grands détecteurs comme KamLAND, ... Lire la suite »
Premiers résultats de l’expérience Double Chooz : manquerait-il des neutrinos ?
10 novembre 2011
  Les physiciens de la collaboration Double Chooz, parmi lesquels ceux de l’Irfu/CEA et de l’IN2P3/CNRS, ont observé la disparition d'antineutrinos en provenance du réacteur nucléaire de la centrale de Chooz dans les Ardennes. Les premiers résultats de cette expérience internationale ont été annoncés le 9 novembre lors d'une conférence à Séoul en Corée. Ils apportent un nouvel indice significatif de ... Lire la suite »
Première moisson de neutrinos  pour le détecteur lointain de Double Chooz
09 septembre 2011
Fin 2010, la collaboration Double Chooz a achevé la construction du détecteur de neutrinos situé à la centrale nucléaire de Chooz, dans les Ardennes. L’expérience est en prise de données depuis le 13 avril 2010 pour étudier les propriétés fondamentales de ces particules (presque) insaisissables. Début septembre, une première moisson de 4000 candidats-neutrinos vient d’être annoncée à la conférence ... Lire la suite »
Double Chooz en prise de données depuis le 22 décembre 2010
23 décembre 2010
Double Chooz est une expérience installée auprès du réacteur nucléaire de Chooz, dans les Ardennes françaises, dont le but est d'étudier les oscillations de neutrinos. Après plus de deux ans de construction du détecteur et son remplissage des 237 m3 d'huiles et de liquides scintillant, le premier détecteur de l'expérience Double Chooz est en prise de données depuis le 22 décembre 2010. Après une phase de ... Lire la suite »
Un médaillé du CNRS à l'Irfu
14 avril 2010
Thierry Lasserre, physicien à l'Irfu, a reçu la médaille de bronze du CNRS du Palmares 2009
Le 14 avril, Thierry Lasserre a reçu la médaille de bronze du CNRS de la main de nouveau directeur de l'In2p3, Jacques Martino. Depuis 1954, le CNRS attribue chaque année  trois médailles à des chercheurs de renom ou à de jeunes scientifiques prometteurs. Celle de bronze récompense le premier travail d'un chercheur, qui fait de lui un spécialiste prometteur dans son domaine. Celui de Thierry Lasserre concerne la particule de matière la plus abondante ... Lire la suite »
Des cuves extraordinaires pour voir des neutrinos
30 janvier 2010
Une société vosgienne, NEOTEC, a recu le prix de la « réalisation exemplaire » 2009 pour la réalisation de cuves très spéciales, au salon international Midest, en présence du Ministre de l'industrie, Monsieur Christian Estrosi. La réalisation primée fait partie d'un élément important  de l'expérience  Double-Chooz qui mesurera, avant la fin de cette année, des neutrinos émis par le ... Lire la suite »
Accord pour les neutrinos des Ardennes
02 juin 2009
La deuxième phase de l'expérience internationale Double Chooz a été officiellement lancée, mercredi 20 mai. La déclaration d'intention signée par les quatre partenaires (CEA, CNRS, EDF, région Champagne-Ardenne) est le premier pas essentiel vers la construction du second détecteur consacré aux recherches sur les neutrinos, auprès de la centrale nucléaire de Chooz. Les participants avaient auparavant visité le site du ... Lire la suite »
Moyens expérimentaux
Moyens d'investigation Un détecteur de Double-Chooz est constitué de volumes concentriques imbriqués les uns dans les autres à la manière des  "poupées russes". chaque région est remplie de liquides de densité similaire mais de propriétés optiques différentes. Les cœurs des deux détecteurs doivent être identiques. • Le détecteur « proche » est situé à 400 m des cœurs des ... Lire la suite »
Vie de l'expérience
Historique et principaux jalons   Fin 2002 : Lancement de l'effort de mesure de theta-13 par une nouvelle expérience près d'un réacteur par les physiciens du DAPNIA Septembre 2003 : choix du site de Chooz Mars 2004 : Approbation scientifique du CSTS/SPP et de l'IN2P3 Mai 2004 : Publication de la lettre d'intention  Juin 2006 : Publication du proposal 2007 : Publication du TDR Pour la suite de l'expérience, le planning envisagé est le suivant : ... Lire la suite »
Non prolifération
Lien entre Double Chooz et la non proliferation La détection des antineutrinos utilise la réaction anti-neutrino_e + p --> e+ + n. Le ralentissement du positron, puis son annihilation, suivie quelques dizaines de µsec plus tard du signal de la capture du neutron, signent cette réaction. La cible est constituée d’un liquide scintillant (PXE, huile minérale) où l’on dissout environ 1 ‰ de Gadolinium, noyau possédant une très grande ... Lire la suite »
Science
Description de l'expérience Double Chooz La physique des neutrinos a accompli dans les cinq dernières années des progrès considérables. De tous ces travaux, il résulte que les neutrinos sont massifs, bien que plusieurs millions de fois plus légers que l’électron, et que les trois espèces de neutrinos existantes (νe, νμ, ντ) ont cette propriété étonnante de convertir leur saveur leptonique par le ... Lire la suite »
Production intellectuelle
   Publications Le goupe du DAPNIA a eu les responsabilités d'édition de la lettre d'intention européenne (arXiv:hep-ex/0405032), du proposal (arXiv:hep-ex/0606025), et du Technical Design report de l'expérience Double Chooz     Title : Neutrino oscillations – The Double Chooz experiment Author : Thierry Lasserre Journal : Europhysics News Voluyme 38 Number 4 2007, 20-24 Web : ... Lire la suite »

Voir aussi

A proposed search for a fourth neutrino with a PBq antineutrino source
The New Idea: Physical Review Letters : PRL 107, 201801 (2011)   Authors:   Michel Cribier, Maximilien Fechner, Thierry Lasserre, Alain Letourneau, David Lhuillier, Guillaume Mention, Davide Franco, Vasily Kornoukhov, Stefan Schoenert   Corresponding author : Thierry Lasserre (thierry.lasserre@cea.fr)   Abstract:   Several observed anomalies in neutrino oscillation data can be explained by a ... Lire la suite »
The Reactor Antineutrino Anomaly
  The Reactor Antineutrino Anomaly   Recently new reactor antineutrino spectra have been provided for 235U, 239Pu, 241Pu and 238U, increasing the mean flux by about 3 percent. To good approximation, this reevaluation applies to all reactor neutrino experiments. The synthesis of published experiments at reactor-detector distances 1.5 eV^2 (95%) and sin^2(2theta_{new})=0.17(0.08) (95%). Constraints on the theta13 neutrino mixing angle are revised.   Reference:  Article ... Lire la suite »