Intense faisceau de neutrinos basé sur la Source Européenne de Spallation pour découvrir une éventuelle violation de CP dans le domaine des leptons

par Dr Marcos Dracos (IPHC-IN2P3/CNRS)

vendredi 11 avr. 2014, 14:30 → 15:30 Europe/Paris

Amphi. Recherche (Dpt. Physique)

Des faisceaux très intenses de neutrinos et de grands détecteurs seront nécessaires pour découvrir une éventuelle violation de CP dans le domaine leptonique. Une telle découverte pourrait expliquer l’asymétrie matière/anti-matière dans l’univers. Nous proposons d’utiliser le linac de protons de la Source Européenne de Spallation (ESS) actuellement en phase de pre-construction à Lund, en Suède. Ce linac pourrait livrer, en parallèle avec la production de neutrons de spallation, un faisceau de neutrinos très intense à prix réduit, ayant de performances de physiques très compétitives. Le programme actuel d’ESS prévoit un démarrage en pleine puissance en 2022 avec son linac délivrant 5 MW de protons à 2 GeV avec une fréquence de 14 Hz. Notre proposition consiste à doubler la fréquence du linac de façon à produire 14 pulses/s pour la production de neutrons et 14 pulses/s pour produire le faisceau de neutrinos. Une expérience “long baseline” utilisant ce Super Beam et un grand détecteur Cherenkov à eau placé dans une mine déjà existante située entre 300 et 600~km de Lund pourrait découvrir une possible violation de CP avec un niveau de confiance de 5 sigmas couvrant jusqu’à 60% d’intervalle de la phase violant CP. Ce détecteur pourra aussi être utilisé pour mesurer la hiérarchie de masses des neutrinos ainsi que la durée de vie du proton. Un riche programme d’astrophysique pourrait aussi se baser sur ce détecteur comme la détection de neutrinos cosmologiques et ceux provenant d’explosions de supernovae.

Transparents Dracos_Clermont.pdf