Publication des résultats Double-Chooz dans la revue « Nature Physics »

La collaboration internationale Double Chooz (100 physiciens de 25 institutions de 7 pays : Allemagne, Brésil, France, Japon, Espagne, Russie et USA), dont le laboratoire SUBATECH est membre, a publié très récemment son dernier résultat dans Nature Physics [1].

Texte

L'expérience se situe sur le site de la centrale nucléaire de Chooz (EDF) dans les Ardennes. Cette publication rassemble environ 10 ans de travail, avec les dernières techniques d'analyse des neutrinos de réacteur développées par la collaboration afin de parvenir à la valeur la plus solide qui soit de θ13, valeur qui caractérise la troisième et dernière oscillation possible des neutrinos. Les chercheurs ont également mesuré avec une précision jamais encore atteinte le flux de neutrinos émis par les réactions de fission des réacteurs nucléaires ainsi que d'autres valeurs associées.

Double chooz
Centrale de Chooz, Ardennes, France (EDF)

L’équipe Double Chooz de SUBATECH, dont Frédéric Yermia (Université de Nantes) est le responsable, a joué un rôle crucial dans cette publication. Subatech participe à l’analyse de Double Chooz depuis une dizaine d’années, les travaux des deux thèses, sur des bruits de fond liés aux rayons cosmiques ont été utilisés pour cette publication. En outre, le groupe avait également en charge, avec Thiago Sogo-Bezerra, chercheur, l’ajustement statistique de l’oscillation et extraire l’angle de mélange, qui est une contribution majeure à la mesure. Cette analyse des oscillations des neutrinos est celle qui réunit et résume tous les efforts de la collaboration Double Chooz, pour fournir la valeur centrale et l'incertitude de sin2(2θ13). Le détecteur Double Chooz est en train d’être démantelé mais une dernière analyse, utilisant l’ensemble de la statistique et une amélioration de la précision devrait voir le jour d’ici un an. Cela clôturera le cycle de mesures de l’angle θ13 à une précision de quelques pourcents menées par les collaborations internationales Daya Bay (Chine), Reno (Corée) et Double Chooz (France).

Oscillation des neutrinos
Sur ce spectre énergétique qui exploite les données comparées des 2 détecteurs de l’expérience Double-Chooz, les effets de l’oscillation des neutrinos se perçoivent par l’écart qu’il y a entre les observations (courbe bleue) et le trait rouge qui correspond à ce qui serait attendu sans oscillations. Image Collaboration Double-Chooz.

Actuellement des études sont en cours pour une nouvelle expérience installée sur le même site de Chooz. Des développements d’une nouvelle technologie de détection des neutrinos, appelée Liquido [2], sont en cours afin de mener de nouvelles recherches autour du neutrino. Subatech est fortement investi dans cette nouvelle collaboration. Affaire à suivre donc !

En savoir plus

[1] https://rdcu.be/b3FE4

[2] Neutrino Physics with an Opaque Detector, LiquidO Proto-Collab., Pre-print: arXiv:1908.02859 (August 2019)

Publié le 07.07.2020

par Pierre-Hervé VAILLANT