Qu'est ce que le l'expérience Double Chooz ? Pourquoi un deuxième détecteur ?

Les neutrinos sont des particules hors du commun, en particulier parce qu'ils peuvent changer de caractéristiques au cours du temps. On peut faire l'analogie avec une chaîne de montage automobile; Lors de la création d'une voiture, la chaîne produira des voitures qui seront toujours de même marque. Pour les neutrinos, à la création, trois "saveurs" sont possibles suivant qu'ils sont associés à un électron ou à l'un des deux autres leptons, le muon ou le tau. Par contre, quand le neutrino se déplace, il peut changer de "saveur" un peu comme si le splendide cabriolet rouge que vous avez acheté devenait un gros 4x4 en fonction de la distance parcourue. La rapidité de cette transformation dépend de leur masse et de constantes physiques encore mal connues, mais essentielles pour la physique fondamentale et la cosmologie.

L'idée de l'expérience Double Chooz (figure 1) est donc, à partir d'une source parfaitement connue d'antineutrinos électronique, le réacteur nucléaire, d'étudier la composition du flux de neutrinos en fonction de la longueur de leur voyage. Le premier détecteur (détecteur lointain) en cours de construction est loin de la centrale à environ 1000 km. Il est nécessaire d'avoir aussi un détecteur proche, identique au premier, pour comparer précisément les flux.

Aujourd'hui, l'intégration du premier détecteur, le détecteur « lointain », est bien avancée. Il entrera en fonctionnement à la fin de l'année 2009 pour réaliser de premières mesures. Le second détecteur sera installé d'ici deux ans à proximité des réacteurs nucléaires afin d'être plus proche du lieu de création des neutrinos. Il mesurera précisément le flux et le spectre en énergie des neutrinos émis. La comparaison directe entre les deux détecteurs minimisera les incertitudes qui détériorent la précision de la mesure du paramètre lié à l'oscillation de neutrinos.

Un soutien local, national, européen et international

Les collectivités locales ainsi que l'état et EDF apportent un soutien primordial à l'expérience Double Chooz et à la construction de ce laboratoire pilotée par les  organismes de recherche. L'ensemble de ce programme s'étale sur une dizaine d'années, et s'accompagne de nombreuses retombées locales, en termes d'activités économiques, de recherche et développement, et de culture scientifique, le tout en liaison avec les universités locales (Reims et Troyes) et le rectorat de Reims.