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] (Hervé de Kerret et al).
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.
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 en contrat CDD 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).

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 !

Pour plus de détails, Article disponible dans le journal de l’IN2P3:https://in2p3.cnrs.fr/fr/cnrsinfo/double-chooz-consolide-la-valeur-th13-de-loscillation-des-neutrinos-et-la-simulation-des

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

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

 

DC Nature Double Chooz2020

Le succès de l'expérience Double Chooz, avec sa dernière publication dans Nature Physics [1], pour laquelle l’équipe Neutrino1 du laboratoire SUBATECH (CNRS/Université de Nantes/IMT Atlantique) a fortement contribué, pousse à étudier, en partenariat direct avec EDF, la possibilité de relancer la recherche fondamentale et même l’innovation sur le site de la centrale nucléaire de Chooz (Ardennes, France). Chooz est de fait le meilleur site en Europe pour la physique fondamentale des neutrinos des réacteurs et ses potentielles applications en matière de sûreté nucléaire.
La nouvelle technologie “LiquidO” [2] pourrait être le concept innovant, rompant avec la détection traditionnelle des neutrinos, permettant de conférer une nouvelle impulsion à ce site.  Cependant, cette fois-ci, la possibilité d’un partenariat entre EDF et le CNRS offre une opportunité unique d'exploration. Notre défi est de découvrir si toutes les conditions sont réunies pour faire de cette opportunité un nouveau projet international pour la science des neutrinos.
L'équipe Neutrino est fortement engagée dans le projet LiquidO, lequel est pour l’instant dans une phase de R&D prometteuse. Un petit « avant-goût » de ce qui est à venir a été résumé par Mathieu Grousson (journaliste scientifique) après un entretien avec l’équipe LiquidO de l’iN2P3 pour le Journal du CNRS : https://lejournal.cnrs.fr/articles/neutrinos-le-meilleur-est-a-venir 

[1] https://rdcu.be/b3FE4
[2] https://www.appec.org/news/the-novel-liquido-technology

L’équipe neutrino de SUBATECH participe aux expériences des neutrinos des réacteurs : Double Chooz (France), , JUNO (Chine), SoLid (Belgique) et contribue à la R&D LiquidO.  Elle est également impliquée dans une expérience des neutrinos atmosphériques et cosmiques KM3Net (France, Italie). Les objectifs scientifiques de l’équipe sont de chercher à contraindre et compléter la théorie du Modèle standard dans le secteur leptonique, d’étudier la possibilité de nouvelle physique (au-delà du Modèle standard) et de rechercher et d’étudier des sources astrophysiques de neutrinos.

Une phase se termine et une nouvelle va commencer ! Avec l'installation le 27 janvier de deux lignes de détection supplémentaires, ORCA a atteint sa configuration nominale de Phase 1. La mission en mer de trois jours à laquelle a participé Hervé Carduner conclut avec succès une campagne de déploiements initiée en 2017 pour lequels SUBATECH a apporté sa contribution  au cours de 5 missions (de 2 personnes en moyenne). Dès le soir du 27 janvier, les premières données commencaient à affluer. Plus d'informations dans le communiqué de l'IN2P3 ou sur le site de KM3NeT.

Déploiement en mer de la sixième ligne d'ORCA

Mise à l'eau d'une ligne de détection depuis le CASTOR sous la surveillance du JANUS II et de son robot sous-marin (Crédit photo KM3NeT - P.Coyle - CPPM).

Nous remercions nos collaborateurs de l’IHEP (Pekin), avec qui nous travaillons sur l'expérience JUNO, pour avoir eu la gentillesse de faire don au laboratoire de 100 masques chirurgicaux pour nous aider à faire face à l'épidémie de Covid-19. Après avoir contacté l'Agence Régionale de la Santé, nous avons fait un don de 50 masques à une pharmacie nantaise et nous avons gardé 50 masques pour le personnel du laboratoire qui assure le plan de continuité de travaux.
JUNO est une expérience de 20ktons de liquide scintillant lus à la fois par des grands PMTs (LPMTs) et des petits (SPMTs), en cours de construction à Jiangmen dans le sud de la Chine, à 53km de réacteurs nucléaires. Son objectif principal est la détermination de la hiérarchie de masse des neutrinos, la mesure précise des paramètres d'oscillation des neutrinos, l'observation de neutrinos issus de supernovae, les géo-neutrinos et la recherche de neutrinos exotiques. L’équipe Neutrino travaille sur la validation du système de petit photomultiplicateurs (SPMT), en collaboration avec les équipes chinoises de IHEP (Beijing), GuanXi (Nanning) et NTU (Taipei).
L’équipe est aussi impliquée dans la mesure des paramètres solaires avec les SPMT (publication de JUNO prévue cette année) mais aussi dans la détection des neutrinos des supernovas.


IHEP JUNO

Du 10 au 14 Juin s'est déroulée au sein de l'IMTA la réunion des collaborations ANTARES et KM3NeT. Un peu plus d'une centaine de personnes se sont en effet réunies pour faire le point à la fois sur les analyses et les résultats de l'instrument ANTARES et à la fois sur la construction et le déploiement des deux télescopes à neutrino ORCA et ARCA au sein de l'instrument KM3NeT.

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