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Posté par Adrien le Dimanche 14/01/2018 à 00:00
SuperNEMO: les premières feuilles source sont prêtes à intégrer le coeur du détecteur
Après 4 ans de R&D et de production, la dernière feuille source pour le premier module de l'expérience SuperNEMO (Neutrino Ettore Majorana Observatory) a été produite. Il s'agit là d'une étape essentielle pour le programme scientifique et technologique de la collaboration internationale SuperNEMO impliquant 6 laboratoires de l'IN2P3 (L'Institut national de physique nucléaire et de physique des particules (IN2P3) est un institut de recherche fondamentale du CNRS dont le domaine de recherche est comme...). Installé au LSM, dans le Tunnel (Un tunnel est une galerie souterraine livrant passage à une voie de communication (chemin de fer, canal, route, chemin piétonnier). Sont...) du Fréjus à 1700m sous la roche (La roche, du latin populaire rocca, désigne tout matériau constitutif de l'écorce terrestre. Tout matériau entrant dans la composition du sous-sol est formé par un assemblage...) à l'abri des rayons cosmiques, SuperNEMO est un détecteur (Un détecteur est un dispositif technique (instrument, substance, matière) qui change d'état en présence de l'élément ou de la situation pour lequel il a été spécifiquement conçu.) de 4e génération pour l'étude des propriétés fondamentales des neutrinos. Cette nouvelle génération de détecteurs, combinant calorimètres et trajectographes avec une source radioactive au centre, doit permettre de réduire considérablement le bruit de fond (Dans son sens courant, le mot de bruit se rapproche de la signification principale du mot son. C'est-à-dire vibration de l'air pouvant donner lieu à la création d'une sensation auditive.) et de discriminer différents processus physiques.

À partir du printemps (Le printemps (du latin primus, premier, et tempus, temps, cette saison marquant autrefois le début de l'année) est l'une des quatre saisons des...) 2018, SuperNEMO étudiera l'existence de la double désintégration béta sans neutrino (Le neutrino est une particule élémentaire du modèle standard de la physique des particules. C’est un fermion de spin ½.) grâce aux événements provenant des feuilles source au coeur du détecteur. Essentiellement composées d'un isotope (Le noyau d'un atome est constitué en première approche de protons et de neutrons. En physique nucléaire, deux atomes sont dits isotopes s'ils ont le même nombre de protons. Le nombre de protons dans...) de Sélénium, le 82Se, près de 70% de ces feuilles ont été produites au LAPP et environ 50% ont été fabriquées par une méthode innovante également développée (En géométrie, la développée d'une courbe plane est le lieu de ses centres de courbure. On peut aussi la décrire comme l'enveloppe de la famille des droites...) au LAPP qui a nécessité plusieurs années de R&D. La mise en évidence d'une telle désintégration mettrait en évidence une propriété fondamentale (En musique, le mot fondamentale peut renvoyer à plusieurs sens.) du neutrino: qu'elle serait sa propre antiparticule (A chaque type de fermions fondamentaux correspond un type d'antiparticule. Ainsi, à l' électron est associé au positron, et les quark, à leurs antiquark. La première antiparticule...) !


Feuille SuperNEMO de sélénium en cours de fabrication en salle blanche © Lapp

La difficulté majeure de production de ces sources est d'assurer qu'une fois produites, leur radioactivité (La radioactivité, phénomène qui fut découvert en 1896 par Henri Becquerel sur l'uranium et très vite confirmé par Marie Curie pour le thorium, est un phénomène physique...) soit au moins 50 millions de fois inférieure à la radioactivité naturelle (100 désintégrations par seconde ( Seconde est le féminin de l'adjectif second, qui vient immédiatement après le premier ou qui s'ajoute à quelque chose de nature identique. La seconde est une unité de mesure du temps. La seconde d'arc est une mesure...) pour 1kg de bananes contre 1 désintégration tous les 6 jours (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le ciel. Son début (par rapport à minuit...) venant des feuilles source). Ceci requiert de travailler avec des matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.) et des outils qui sont sélectionnés pour leur très grande radiopureté et de se protéger des poussières qui contiennent de la radioactivité naturelle. Ainsi, la chaîne (Le mot chaîne peut avoir plusieurs significations :) de production est installée en salle blanche. Le sélénium, de son côté, a été purifié avec différentes méthodes dans des laboratoires en Russie (Dubna, ITEP) ou encore aux USA. Chaque élément intégrant le détecteur est validé par mesures de radiopureté dans des détecteurs germanium au LSM, au CENBG ou dans un instrument encore plus sensible, le détecteur BiPo spécifiquement conçu pour ces mesures par le LAL et installé dans le laboratoire souterrain de Canfranc en Espagne.

L'installation des feuilles source au coeur du détecteur est prévue pour le printemps 2018, après quoi la prise de données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement, etc.) de SuperNEMO pourra démarrer.


Feuille SuperNEMO comme elle sera installée dans le démonstrateur © LAPP

Les laboratoires IN2P3 impliqués:
- Centre d'études nucléaires de Bordeaux Gradignan (CENBG, CNRS/Université de Bordeaux)
- Centre de physique des particules (La physique des particules est la branche de la physique qui étudie les constituants élémentaires de la matière et les rayonnements, ainsi que leurs interactions. On l'appelle aussi...) de Marseille (CPPM, CNRS/Aix-Marseille Université)
- Laboratoire souterrain de Modane (LSM, CNRS/Université Grenoble Alpes)
- Laboratoire de physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens général et...) corpusculaire de Caen (LPCC, CNRS/Université Caen Normandie/Ensicaen)
- Laboratoire de l'accélérateur linéaire (LAL, CNRS/Université Paris-Sud)
- Laboratoire d'Annecy de physique des particules (LAPP, CNRS/Université Savoie Mont Blanc)

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Source: CNRS-IN2P3