[News] Déterminer la nature du neutrino avec le paladium 110 ?

[Michel]

En mesurant avec précision les masses des noyaux de 110Pd (paladium-110) et de 110Cd (cadmium-110), les physiciens de la collaboration Isoltrap au Cern, qui implique l’IN2P3/CNRS (1), ont pu déterminer l’énergie qui correspondrait à la désintégration double bêta du 110Pd sans émission de neutrino. Ce mode de décroissance a priori rarissime serait décisif pour déterminer si le neutrino est une particule dite "de Majorana", à savoir qu’il est sa propre antiparticule. D...

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[buck]

?? pas tout compris sur ce coup
une emmission beta libere un neutrino, donc double beta= 2 neutrinos non ?

[kace]

?? pas tout compris sur ce coup
une emmission beta libere un neutrino, donc double beta= 2 neutrinos non ?

De ce que j'ai compris, les 2 neutrinos pourraient se neutraliser (matière + antimatière = énergie) et passer ce surcroît d'énergie aux 2 noyaux ... Et ça ne peut arriver que si le neutrino est sa propre antiparticule : donc si on détecte cette réaction, on sait que le neutrino est sa propre antiparticule.

[buck]

ahhh oui en effet je n'avais pas vu ca dans ce sens
Mais ils ont jamais essaye d'envoyer un flux de neutrino l'un contre l'autre (ou electron positron) ??

[kace]

ahhh oui en effet je n'avais pas vu ca dans ce sens
Mais ils ont jamais essaye d'envoyer un flux de neutrino l'un contre l'autre (ou electron positron) ??

Bonne question pour les flux de neutrino l'un contre l'autre : je n'en sais rien mais j'ai un doute sur le fait qu'ils puissent réagir entre eux sans rien autour ... En effet, en quoi serait transformée l'énergie (les neutrinos ne réagissant qu'à l'interaction faible, pas sûr qu'ils puissent créer un photon qui est lié à la force électromagnétique ...) ? Alors que dans un noyau, ça peut se transformer en énergie cinétique, d'où l'expérience.
Mais je spécule sur qqch que je ne maîtrise pas : si nos spécialistes du Modèle Standard pouvaient nous éclairer, ce serait top ;-)

[kaliscot]

En parlant de neutrino, que devient cette histoire de neutrino plus rapide que la lumière ? C'est toujours d'actualité ?

[kace]

En parlant de neutrino, que devient cette histoire de neutrino plus rapide que la lumière ? C'est toujours d'actualité ?

Des contre-expertises et d'autres études par d'autres labos sont en cours, il faut laisser le temps au temps : patience ...
Mais une chose est sûre : l'étude était "sérieuse" et faite par des professionnels reconnus. Ca ne veut pas dire qu'il n'y a pas une erreur qque part, mais c'est relativement crédible et ne peut être balayé d'un revers de main. Maintenant, ce serait tellement choquant si ça se confirmait qu'il faut garder tout cela au conditionnel (comme l'ont très bien fait les responsables de l'étude).

[buck]

Merci Kace ;) Y a pu ka attendre Bongo ;)

[cisou9]

ahhh oui en effet je n'avais pas vu ca dans ce sens
Mais ils ont jamais essaye d'envoyer un flux de neutrino l'un contre l'autre (ou électron positron) ??

Ça c'est du travail pour le LHC, j'aimerais avoir l'avis de Bongo !

[franckpiton]

Lancer un flux de neutrino contre un autre; la probabilité que un neutrino interagisse de cette manière avec un autre doit être désespérément faible.

[kace]

Lancer un flux de neutrino contre un autre; la probabilité que un neutrino interagisse de cette manière avec un autre doit être désespérément faible.

En effet, la proba doit friser avec 0, voire être égale à 0 (en effet, je doute du fait qu'un photon puisse en résulter), auquel cas ça ne risque pas de marcher ... Ceci dit, dans l'atome de Palladium, ça semble envisageable manifestement !?!
Bongo, peut-être en sais-tu plus à ce sujet ?

[bongo1981]

Lorsqu'un neutrino rencontre un antineutrino de la même saveur, il en résulte un boson Z (neutre) virtuel (puisqu'il a une masse de 91 GeV, et que les neutrinos ont probablement une énergie bien plus faible). Ce boson se déintègre ensuite très rapidement en électron positron ou quark anti quark etc...

Pour ce qui est de la probabilité de réaction, elle dépend de l'énergie, la probabilité augmentation avec l'énergie.

En terminologie de la physique des particules, on parle plutôt de section efficace, dont l'unité est le barn (1e-28 m², c'est le carré de 10 fermi plus adapté à la physique nucléaire).

http://thesesups.ups-tlse.fr/202/1/Gillard_William.pdf

Par exemple pour un électron et un positron, la section efficace d'annihilation en photons est de l'ordre de 1 barn.

La section efficace de réaction impliquant un neutrino et un lepton est plutôt autour de 1e-20 barn, et donc avec 2 neutrinos ça doit être pas loin de 1e-40 barn... (là j'extrapole sans modèle, c'est un ordre de grandeur).

De plus il est très difficile de focaliser un flux de neutrinos. Il faut bien garder en tête, que les faisceaux manipuler par le LHC sont refocaliser plusieurs fois avec des aimants bipolaires/quadripolaires/octupolaires, alors que pour le neutrino, c'est impossible.

[kace]

Merci Bongo1981 !
Si l'ordre de grandeur de 10^-40 se confirme, j'imagine qu'on peut en déduire que c'est "quasi-jamais", donc totalement inobservable, non ? Et ce d'autant plus qu'on ne peut pas bien focaliser le faisceau, comme tu l'expliques clairement.
Restent donc qques conditions exceptionnelles où ce type d'annihilation neutrino-antineutrino pourrait arriver : lors du big bang (difficilement reproductible ;-), lors de l'implosion d'une étoile en étoile à neutron (supernova : idem, pas facile en labo ...) ou peut-être lors de la désintégration double beta du palladium ! D'où les expériences, si j'ai bien compris.
Ca me fait penser que si l'on a de la chance, une supernova pas trop loin dans notre Galaxie (et tant qu'à faire, pas trop près non plus, sinon tous aux abris) pourrait générer un paquet de neutrino dont l'observation pourrait éclairer sur les conditions à l'intérieur de l'étoile (pi, lors de la formation de l'étoile à neutron, les neutrinos restent en quasi-équilibre thermique avec la matière ultra-dense pendant une dizaine de secondes, ce qui est énorme car à la vitesse de la lumière, un neutrino devrait sortir de l'étoile en moins de 0,01 milli-seconde !) : indirectement, on serait peut-être capable d'en déduire si de telles interactions ont lieu ou pas. Mais c'est peu probable (supernova très rares, ~1 par siècle dans notre galaxie), l'interprétation serait difficile (on connait mal la matière dans ces conditions !) et ça reste une méthode très indirecte, donc discutable ...
Bref, surveillons le palladium, c'est plus facile !
Merci encore Bongo pour ta réponse (et je regarderai le doc que tu indiques + qques recherches sur Arxiv pour voir la littérature sur le sujet).

[drericsimon]

si ça peut aider à la compréhension de la décroissance double béta sans neutrinos, voilà son diagramme :




Et si le neutrino est de Dirac :

[Aldebaran]

En parlant de neutrino, que devient cette histoire de neutrino plus rapide que la lumière ? C'est toujours d'actualité ?

A priori c'était une erreur, voir cet article :

Un GPS mal branché aurait faussé l'observation de neutrinos plus rapides que la lumière


http://www.lemonde.fr/planete/article/2012/02/23/un-gps-mal-branche-aurait-fausse-la-mesure-de-la-vitesse-des-neutrinos_1647070_3244.html