[News] Recherche de désintégrations rares: les cristaux à base de molybdène à l'essai

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Adrien
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[News] Recherche de désintégrations rares: les cristaux à base de molybdène à l'essai

Message par Adrien » 07/02/2020 - 8:00:14


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L'expérience CUPID-Mo
L’expérience internationale CUPID Mo menée par des laboratoires français de l’IN2P3 et du CEA/IRFU, teste depuis avril dernier l’usage de cristaux à base de Molybdène pour détecter des doubles désintégrations beta sans émission de neutrinos. L'expérience monte progressivement en puissance et montre dès à présent un fond proche de zéro dans la zone d'intérêt, ce qui est très prometteur. Les scientifiques de la collaboration faisaient un point à l'occasion de l'inauguration officielle les 11 et 12 décembre 2019.

La double désintégration beta sans émission de neutrinos est une sorte de graal poursuivi par les physiciens depuis 80 ans. Si cette désintégration prédite par certaines théories était observée alors cela donnerait entre autre des indications précieuses et très recherchées sur la nature et la masse des neutrinos. Cependant, depuis le temps que les physiciens et physiciennes sont à sa recherche, cette désintégration reste introuvable. C'est pourquoi une nouvelle génération de détecteurs est en train de voir le jour. L'un d'eux, proposé par la collaboration CUPID-Mo emmenée par Andrea Giuliani du CSNSM, avec des laboratoires de l’IN2P3 et du CEA/IRFU, consiste à utiliser des détecteurs de type bolomètres à base de cristaux scintillants contenant du Molybdène 100.

Double capacité de détection

Cet élément radioactif produit en effet des doubles désintégrations beta à un niveau d'énergie moins contaminé par le bruit de fond, et il est inclus dans des cristaux très purs et transparents. Cette dernière propriété ajoute donc la possibilité de détecter les émissions ou passages de particules dans le cristal de deux façons différentes, à la fois par l'échauffement infinitésimal du cristal (principe du bolomètre) et par l'émission de lumière. Il sera plus facile ainsi d'identifier les doubles désintégrations dans le cristal et surtout de rejeter la source principale du fond radioactif induit par des particules alpha provenant de contaminants proches à la surface des détecteurs. La technologie est testée depuis avril dernier dans les installations du Laboratoire souterrain de Modane (LSM) et les membres de la collaboration CUPID-Mo ont donc profité de son inauguration officielle les 11 et 12 décembre pour faire un bilan d'étape.

Source: CNRS IN2P3

protagoras
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Re: [News] Recherche de désintégrations rares: les cristaux à base de molybdène à l'essai

Message par protagoras » 07/02/2020 - 13:43:54

La désintégration bêta sans émission de neutrinos, si détectée, serait la porte enfin ouverte sur une nouvelle physique.
En effet, une telle désintégration violerait la loi de conservation du nombre leptonique en contradiction avec le modèle standard de la mécanique quantique.
Il est possible, si cela était constaté, que les particules de Majorana y aient un rôle important à jouer. Etre autres, ces particules sont à elles-mêmes leur propres antiparticules.
Il ne reste plus qu'à espérer que cette désintégration bêta sans émission de neutrinos soit effectivement constatée pour le plus grand bonheur des physiciens.

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