L’étude des neutrinos issus des désintégrations β permet de tester les symétries fondamentales du Modèle Standard et de rechercher de la nouvelle physique. L’expérience Double Chooz, démantelée en 2022, a produit des résultats allant au-delà de la mesure de l’angle de mélange θ₁₃. L’expérience KATRIN, en fonctionnement depuis 2018, a établi la première contrainte directe sur la masse absolue des neutrinos sous l’eV. Les recherches de neutrinos stériles dans KATRIN et STEREO n’ont pas révélé de signal, mais ces deux expériences ont fourni les meilleures limites mondiales. Par ailleurs, une réévaluation des modèles et données nucléaires en 2022 a mis en lumière des biais susceptibles d’expliquer les anomalies observées dans les flux de neutrinos de réacteurs.
Depuis 2019, le groupe conçoit une expérience innovante de détection d’antineutrinos de réacteur : NUCLEUS, fondée sur la diffusion cohérente neutrino–noyau, un processus récemment observé à haute énergie mais encore inédit en environnement de réacteur. Cette interaction, dotée d’une grande section efficace, pourrait permettre de miniaturiser fortement les détecteurs. L’objectif est de déployer en 2026, sur la centrale de Chooz, un premier dispositif cryogénique capable de mesurer des reculs nucléaires très faibles (20–100 eV) dans un environnement à bruit de fond élevé.
Le groupe a pris en charge la préparation du site, ainsi que la conception et le déploiement de l’ensemble des systèmes de réduction du bruit, déjà opérationnels à Munich depuis 2023. Les équipes ont également contribué à l’analyse des premières données, en se concentrant sur la compréhension fine des détecteurs cryogéniques. Le DPhN a développé une méthode d’étalonnage innovante, CRAB, qui a permis la première observation de reculs nucléaires induits par capture neutronique dans la gamme des 100 eV. Une première prise de données à l’été 2022 confirme l’efficacité de cette méthode et le bon fonctionnement du dispositif NUCLEUS.
Contact : Matthieu Vivier
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