{"id":286,"date":"2024-03-21T12:22:42","date_gmt":"2024-03-21T11:22:42","guid":{"rendered":"https:\/\/lpsc-wordpress.in2p3.fr\/?page_id=286"},"modified":"2025-03-14T11:54:55","modified_gmt":"2025-03-14T10:54:55","slug":"atlas-copy-12","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/lpsc-wordpress.in2p3.fr\/?page_id=286","title":{"rendered":"Neutrinos"},"content":{"rendered":"\n\n\t\t\t\t<img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/lpsc-wordpress.in2p3.fr\/wp-content\/uploads\/2025\/03\/Image3-1024x750.png\" alt=\"Image3\" itemprop=\"image\" height=\"750\" width=\"1024\" title=\"Image3\" onerror=\"this.style.display='none'\"  \/>\n<h2>\n\t\tNeutrinos\n\t<\/h2>\n\t<p>Les neutrinos, particules les plus abondantes de l&rsquo;univers sont n\u00e9anmoins les moins connues ; la physique des neutrinos \u00e9tudie leurs caract\u00e9ristiques en utilisant diff\u00e9rentes sources de neutrinos comme les acc\u00e9l\u00e9rateurs et les sources astrophysiques (DUNE) ou les r\u00e9acteurs (RICOCHET).<\/p>\n\t\t\t\tPr\u00e9sentation\n\t\t\t\tActivit\u00e9s scientifiques\n\t\t\t\tMembres de l&rsquo;\u00e9quipe\n\t\t\t\tListe des th\u00e8ses\n\t\t\t\tPublications\n\t\t\t\tWhat else?\n\t\t\t\t\t\t\tPr\u00e9sentation\n\t\t\t\t<p>Les neutrinos, d\u00e9clin\u00e9s en 3 saveurs, \u00e9lectronique, muonique et tauique font partie des particules \u00e9l\u00e9mentaires du mod\u00e8le standard de la physique des particules. Comme les neutrinos interagissent en g\u00e9n\u00e9ral faiblement avec la mati\u00e8re, leur d\u00e9couverte est relativement r\u00e9cente &#8211; le dernier neutrino, le neutrino tauique n&rsquo;a \u00e9t\u00e9 d\u00e9couvert qu&rsquo;en 2000 par l&rsquo;exp\u00e9rience DONUT &#8211; et toutes leurs propri\u00e9t\u00e9s ne sont pas encore pr\u00e9cis\u00e9ment connues. Aujourd&rsquo;hui, les exp\u00e9riences visent \u00e0 d\u00e9terminer :<\/p>\n<ul>\n<li>La nature du neutrino\u00a0: le neutrino est-il sa propre anti-particule\u00a0?<\/li>\n<li>La masse absolue et la hi\u00e9rarchie de masse\u00a0des neutrinos\u00a0: seules\u00a0les diff\u00e9rences de masse entre deux saveurs sont mesur\u00e9es.<\/li>\n<li>Les param\u00e8tres de la violation de la charge-parit\u00e9 (CP) dans le secteur leptonique, susceptible d&rsquo;expliquer en partie l&rsquo;asym\u00e9trie mati\u00e8re-antimati\u00e8re observ\u00e9e dans l&rsquo;univers.<\/li>\n<li>Les param\u00e8tres de la matrice de m\u00e9lange\u00a0qui gouvernent les oscillations de saveur des neutrinos le long de leur parcours.<\/li>\n<li>L&rsquo;existence de physique au-del\u00e0 du mod\u00e8le standard\u00a0comme la mise en \u00e9vidence de nouvelles interactions ou de neutrinos st\u00e9riles.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Notre groupe d\u00e9veloppe un programme de recherche qui s&rsquo;int\u00e9resse \u00e0 une partie de ces questions \u00e0 travers 2 exp\u00e9riences : DUNE et RICOCHET.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\tActivit\u00e9s scientifiques\n\t\t\t\t<p><strong>DUNE &#8211; Deep Underground Neutrino Experiment<\/strong><\/p>\n<p>L&rsquo;exp\u00e9rience DUNE (Deep Underground Neutrino Experiment) est un projet international de physique des particules bas\u00e9 aux \u00c9tats-Unis, con\u00e7u pour \u00e9tudier les propri\u00e9t\u00e9s des neutrinos. Le d\u00e9tecteur principal de DUNE sera situ\u00e9 dans le laboratoire souterrain de Sanford, \u00e0 1,5 km sous terre dans le Dakota du Sud, tandis que la source de neutrinos sera produite au Fermilab, pr\u00e8s de Chicago, \u00e0 plus de 1300 km de distance. Cette configuration permettra d&rsquo;\u00e9tudier les oscillations des neutrinos sur une longue distance, un ph\u00e9nom\u00e8ne o\u00f9 ces particules changent de type en voyageant.<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"http:\/\/www.dunescience.org\/wp-content\/uploads\/2016\/12\/LBNE_Graphic_061615_2016.jpg\" sizes=\"auto, (max-width: 1552px) 100vw, 1552px\" srcset=\"https:\/\/www.dunescience.org\/wp-content\/uploads\/2016\/12\/LBNE_Graphic_061615_2016.jpg 1552w, https:\/\/www.dunescience.org\/wp-content\/uploads\/2016\/12\/LBNE_Graphic_061615_2016-300x99.jpg 300w, https:\/\/www.dunescience.org\/wp-content\/uploads\/2016\/12\/LBNE_Graphic_061615_2016-768x253.jpg 768w, https:\/\/www.dunescience.org\/wp-content\/uploads\/2016\/12\/LBNE_Graphic_061615_2016-1024x338.jpg 1024w, https:\/\/www.dunescience.org\/wp-content\/uploads\/2016\/12\/LBNE_Graphic_061615_2016-120x40.jpg 120w, https:\/\/www.dunescience.org\/wp-content\/uploads\/2016\/12\/LBNE_Graphic_061615_2016-568x187.jpg 568w, https:\/\/www.dunescience.org\/wp-content\/uploads\/2016\/12\/LBNE_Graphic_061615_2016-1110x366.jpg 1110w\" alt=\"lbne_graphic_061615_2016\" width=\"1552\" height=\"512\" \/><\/p>\n<p>Les enjeux de la physique des neutrinos sont nombreux. L&rsquo;exp\u00e9rience DUNE devrait notamment permettre de comprendre la hi\u00e9rarchie des masses des neutrinos (quels types de neutrinos sont plus lourds que d&rsquo;autres), si les neutrinos et les antineutrinos se comportent de mani\u00e8re diff\u00e9rente (ce qui pourrait expliquer pourquoi notre univers est principalement constitu\u00e9 de mati\u00e8re et non d&rsquo;antimati\u00e8re), ainsi que la possibilit\u00e9 que les neutrinos puissent \u00eatre leurs propres antiparticules (ce qui impliquerait une nouvelle sym\u00e9trie fondamentale). R\u00e9pondre \u00e0 ces questions permettrait de mieux comprendre les lois fondamentales de la physique, ainsi que l&rsquo;\u00e9volution de l&rsquo;univers depuis le Big Bang.<\/p>\n<div id=\"attachment_1020\" style=\"width: 412px\" class=\"wp-caption alignleft\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" aria-describedby=\"caption-attachment-1020\" src=\"https:\/\/lpsc-wordpress.in2p3.fr\/wp-content\/uploads\/2024\/10\/42019568631_086836420c_c-300x200.jpg\" alt=\"\" width=\"402\" height=\"268\" \/><p id=\"caption-attachment-1020\" class=\"wp-caption-text\">Vue interne du Module 0 au CERN<\/p><\/div>\n<p>Le d\u00e9tecteur lointain sera compos\u00e9 de deux (puis quatre dans une deuxi\u00e8me phase) modules de 10 000 tonnes d&rsquo;Argon Liquide chacun : un module \u00e0 d\u00e9rive horizontale et un module \u00e0 d\u00e9rive verticale dans lequel la France est fortement impliqu\u00e9e. Un prototype de d\u00e9tecteur \u00e0 d\u00e9rive verticale, le module 0, est actuellement en cours de caract\u00e9risation au CERN. Le LPSC a particip\u00e9 \u00e0 l&rsquo;int\u00e9gration des plans d&rsquo;anode (CRPs) ainsi qu&rsquo;\u00e0 la caract\u00e9risation de leur continuit\u00e9. Nous avons \u00e9galement d\u00e9velopp\u00e9\u00a0 le CRT (Cosmic Ray Tagger), un veto \u00e0 muons cosmiques, ainsi que plusieurs d\u00e9tecteurs de niveau (Level Meters, LMs) ayant une pr\u00e9cision de l&rsquo;ordre du millim\u00e8tre et qui servent \u00e0 repositionner les plans d&rsquo;anode en cas de d\u00e9formation du cryostat sous l&rsquo;effet des tr\u00e8s basses temp\u00e9ratures.<\/p>\n<p>\u00a0<\/p>\n<p>Le LPSC va fabriquer et caract\u00e9riser, d&rsquo;ici 2027, les CRPs sup\u00e9rieurs du module \u00e0 d\u00e9rive verticale. Pour se faire nous avons d\u00e9velopp\u00e9 dans le Hall Ariane et avec l&rsquo;aide des Services du laboratoire (SDI, \u00e9lectronique, informatique) la CRPFactory de Grenoble qui va assembler, tester, empaqueter et envoyer \u00e0 leur destination finale \u00e0 SURF 71 des 80 CRPs sup\u00e9rieurs entre 2025 et 2026.<\/p>\n<p>\u00a0<\/p>\n<p><strong>RICOCHET<\/strong> exploite les neutrinos produits en masse par le r\u00e9acteur acad\u00e9mique de l&rsquo;Institut Laue Langevin (ILL) \u00e0 raison de 10<sup>12<\/sup> neutrinos par cm<sup>2<\/sup> et par seconde. De tr\u00e8s basse \u00e9nergie (2 \u00e0 8 MeV), ces neutrinos interagissent plus fortement avec la mati\u00e8re \u00e9tant sensible \u00e0 la charge faible du noyau proportionnelle au carr\u00e9 du nombre de nucl\u00e9ons : on parle alors de diffusion coh\u00e9rente neutrino-noyau (CENNS\u00a0: Coherent Elastic Neutrino-Nucleus Scattering). Ce comportement pr\u00e9dit en 1970 par D. Z. Freedman dans le cadre du mod\u00e8le standard, a \u00e9t\u00e9 observ\u00e9 pour la premi\u00e8re fois en 2017 par l&rsquo;exp\u00e9rience COHERENT. \u00a0RICOCHET vise \u00e0 faire une mesure pr\u00e9cise de la section efficace d&rsquo;interaction de ce processus, ce qui permettra de contraindre des param\u00e8tres clefs du mod\u00e8le standard comme l&rsquo;angle de Weinberg. En contrepartie, la mise en \u00e9vidence de d\u00e9viations signerait\u00a0l&rsquo;existence de nouvelle physique.<\/p>\n<p>La partie sensible du d\u00e9tecteur est constitu\u00e9e de 18 bolom\u00e8tres, petits cylindres de 3 cm de diam\u00e8tre et de 1 cm constitu\u00e9s de cristal de Germanium, auxquels viendront s&rsquo;ajouter dans une deuxi\u00e8me phase 9 cristaux cubiques, super-conducteurs de Zinc. Le total repr\u00e9sentant une masse d&rsquo;environ 1 kg dans un volume cubique d&rsquo;une dizaine de cm de c\u00f4t\u00e9, est ins\u00e9r\u00e9 dans un cryostat\u00a0qui assure une temp\u00e9rature de fonctionnement \u00e0 4 mK : en effet \u00e0 cette temp\u00e9rature, il est possible de d\u00e9tecter les faibles \u00e9nergies de recul nucl\u00e9aire r\u00e9sultant de l&rsquo;interaction neutrino-noyau. L&rsquo;objectif est d&rsquo;avoir un seuil de d\u00e9tection \u00e0 50 eV avec une r\u00e9solution de 10 eV de fa\u00e7on \u00e0 d\u00e9tecter une dizaine d&rsquo;\u00e9v\u00e8nements par jour. Le deuxi\u00e8me d\u00e9fi de RICOCHET est de s&rsquo;affranchir des bruits de fond cosmiques, neutrons et gammas, attendus \u00e0 un niveau tr\u00e8s \u00e9lev\u00e9 en raison de la situation de l&rsquo;exp\u00e9rience en surface et de la proximit\u00e9 du r\u00e9acteur. La strat\u00e9gie de r\u00e9duction des bruits de fond se d\u00e9cline selon 3 axes : un blindage passif en plomb et poly\u00e9thyl\u00e8ne pour lutter contre les gammas et les neutrons, des plans de scintillateurs pour constituer un veto actif comme le fond cosmique, et enfin, une technologie de lecture des signaux, capable de distinguer les reculs nucl\u00e9aires des reculs \u00e9lectroniques dus aux gammas.<\/p>\n<p>En parall\u00e8le, le groupe RICOCHET pr\u00e9pare une \u00e9volution des techniques de d\u00e9tection basse-temp\u00e9rature pour<strong> TESSERACT<\/strong>\u00a0: une exp\u00e9rience de recherche de mati\u00e8re noire dont l&rsquo;installation est pr\u00e9vue au laboratoire souterrain de Modane.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\tMembres de l&rsquo;\u00e9quipe\n\t\t\t\t<h3>Membres de l&rsquo;\u00e9quipe<\/h3>\n<p><strong>Le groupe Neutrinos est compos\u00e9 de<\/strong><\/p>\n<ul>\n<li>Steven Clavez, Charg\u00e9 de Recherche, CNRS<\/li>\n<li>Corinne Goy, Directrice de Recherche, CNRS<\/li>\n<li><strong>Jacob Lamblin, Maitre de Conf\u00e9rences, Universit\u00e9 Grenoble-Alpes, responsable du projet RICOCHET<\/strong><\/li>\n<li>Valentina Novati, Charg\u00e9e de Recherche, CNRS<\/li>\n<li><strong>Jean-S\u00e9bastien R\u00e9al, Directeur de Recherche, CNRS, responsable du projet DUNE, responsable de groupe<br \/><\/strong><\/li>\n<li>Jean-St\u00e9phane Ricol, Charg\u00e9 de Recherche, CNRS<\/li>\n<li>Arnaud Robert, Maitre de Conf\u00e9rences, Universit\u00e9 Grenoble-Alpes<\/li>\n<li>Silvia Scorza, Directrice de Recherche, CNRS<\/li>\n<li><strong>Anne Stutz, Charg\u00e9e de recherche, CNRS<br \/><\/strong><\/li>\n<\/ul>\n\t\t\t\t\t\t\tListe des th\u00e8ses\n\t\t\t\t<p><strong>THESES EN COURS <\/strong><\/p>\n<ul>\n<li>Guillaume Chemin, [2021-2024] RICOCHET<\/li>\n<li>Jo\u00ebl Dai, [2021-2024] DUNE<\/li>\n<li>Joshua Pinchault, [2022-2025] DUNE<\/li>\n<li>Renaud Serra, [2023-2026] RICOCHET<\/li>\n<li>Juliette Bl\u00e9, [2024-2027] de RICOCHET \u00e0 TESSERACT<\/li>\n<\/ul>\n\t\t\t\t\t\t\tPublications\n\t\t\t\t\t\t\tWhat else?\n\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Neutrinos Les neutrinos, particules les plus abondantes de l&rsquo;univers sont n\u00e9anmoins les moins connues ; la physique des neutrinos \u00e9tudie leurs caract\u00e9ristiques en utilisant diff\u00e9rentes sources de neutrinos comme les acc\u00e9l\u00e9rateurs et les sources astrophysiques (DUNE) ou les r\u00e9acteurs (RICOCHET). 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