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Le projet de super faisceau de neutrinos CERN to MEMPHYS
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Europe/Paris
Amphithéâtre
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Description
La physique des neutrinos a connu une forte progression depuis une dizaine d'années. L'expérience SNO a apporté la preuve de l'existence du mécanisme des oscillations dans le cadre des neutrinos solaires, et l'expérience Super Kamiokande a révélé l'existence de ce même mécanisme dans l'observation des neutrinos atmosphériques.
Les oscillations de neutrinos sont gouvernées par trois angles de mélanges, ainsi que par la différence du carré des masses des neutrinos. De plus, la théorie autorise la présence d'une phase de violation de CP. Les expériences récentes ainsi que celles en cours de prise de données nous permettent d'avoir une bonne connaissance de la valeur des différences de masses carrées, et de deux angles de mélange. Les expériences du futur doivent donc s'attaquer à la mesure du dernier angle de mélange theta(13) ainsi qu'à la phase de violation de CP delta(CP).
Les super faisceaux de neutrinos sont des outils puissants pour étudier ces paramètres. Le projet européen se nomme CERN-MEMPHYS. Il consiste à tenter d'observer l'apparition de neutrinos électroniques dans un faisceau de neutrinos muoniques très intense à l'aide d'un détecteur Cerenkov d'une masse avoisinant la mégatonne (MEMPHYS signifiant MEgaton Mass PHYSics). Le faisceau serait tiré du CERN et utiliserait les protons du Super Proton Linac (SPL). Le détecteur serait placé dans les environs du Laboratoire Souterrain de Modane, à 130 km de la source. Il est possible de coupler ce projet avec un faisceau beta, c'est à dire un faisceau pur de neutrinos (ou d'anti-neutrinos) électroniques. On observe alors l'oscillation nu(e)->nu(mu).
En 10 ans de prise de données, les deux faisceaux combinés peuvent atteindre une sensibilité à theta(13) tel que sin^2(theta(13))=4*10^{-4} à 3 sigma pour 45% des valeurs de delta(CP). Ainsi, le projet européen est très compétitif en comparaisons des autres projets mondiaux.
