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  • L’expérience NEMO se rapproche de la valeur de la masse des neutrinos

    Posté le 23 juin 2014

    NEMO3-detecteur

    Le but de l’expérience NEMO (Neutrino Ettore Majorana Observatory) est de mesurer la masse des neutrinos.

    NEMO est le produit d’une collaboration internationale qui comprend 7 laboratoires du CNRS. Le détecteur est installé dans le laboratoire souterrain de Modane (CNRS/CEA), situé sous 1700 mètres de roche le long du Tunnel Routier du Fréjus en Savoie. Il a fonctionné de 2003 à 2011.

    Les données collectées pendant cette période a permis aux chercheurs d’établir une limite supérieure concernant la masse des neutrinos (0,3 – 0,9 eV) et d’établir des limites précises pour certains modes de double désintégration beta sans neutrinos, en particulier pour des désintégrations qui impliqueraient les hypothétiques particules supersymétriques. Les résultats ont été publiés dans le journal Physical Review Letters.

    Le détecteur NEMO avait pour objectif d’observer un phénomène appelé “double désintégration beta” qui se produit dans seulement quelques isotopes ayant une demi-vie de 100 milliards de fois l’âge de l’Univers. Dans une double désintégration beta normale, 2 neutrons sont convertis en 2 protons, 2 électrons, et 2 neutrinos. Pendant ses 8 années de fonctionnement, NEMO a observé un million de double désintégration beta pour 7 isotopes différents.

    Certaines théories prédisent l’existence d’une double désintégration beta sans neutrinos, un type de désintégration qui n’est pas prédit par le Modèle Standard et qui, si elle existait, permettrait d’expliquer pourquoi la matière l’a emportée sur l’antimatière au début de l’Univers. Mais NEMO n’a rien observé de tel. Si une telle désintégration existait, cela signifierait que les neutrinos seraient leur propre antiparticule (on appelle cela des particules de Majorana) et que l’on aurait bien affaire à une nouvelle physique.

    C’est parce qu’il s’agit de détecter un signal aussi rare que la double désintégration beta, normalement caché par les rayonnements parasites et la radioactivité naturelle, que le détecteur NEMO-3 a été installé sous terre (sous près de 2 km de rochers) et construit avec des matériaux à très faible radioactivité. Grâce à cela, les niveaux de radioactivité à l’intérieur du détecteur sont 10 millions de fois inférieurs à ceux la radioactivité naturelle.

    NEMO peut identifier les particules émises au cours d’une double désintégration beta tout en utilisant des calorimètres pour mesurer leur énergie. La qualité des données obtenue grâce à ces technologies ouvre la voie à un SuperNEMO qui sera 100 fois plus sensible et pourrait être capable de détecter des double désintégration beta sans neutrinos. SuperNEMO devrait être fonctionnel en 2018.

    Source : CNRS/IN2P3

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