NEMO
Source: Wikipédia sous licence CC-BY-SA 3.0.
La liste des auteurs de cet article est disponible ici.

Introduction

L'expérience NEMO (Neutrino Ettore Majorana Observatory) résulte d'une collaboration internationale scientifique et recherche les désintégrations double bêta sans neutrino. L'observation de telles désintégrations serait la preuve que le neutrino (Le neutrino est une particule élémentaire du modèle standard de la physique des particules. C’est un fermion de spin ½.) est une particule de Majorana et pourrait être utilisée pour mesurer la masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et l'autre la contribution du...) des neutrinos. Elle se déroule dans le Laboratoire souterrain de Modane (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 apparentés aux tunnels par leur mode de construction les grands ouvrages...) du Fréjus. 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 NEMO3 a commencé en janvier 2003 et devrait prendre fin en 2010.

Description

Le matériel est un cylindre (Un cylindre est une surface dans l'espace définie par une droite (d), appelée génératrice, passant par un point variable décrivant une courbe plane fermée (c), appelée courbe directrice et gardant...) à 20 secteurs qui contiennent différents isotopes sous la forme de feuilles minces avec une surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et est souvent abusivement confondu...) totale d'environ 20 m2. Les principaux isotopes utilisés pour la recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension...) de désintégrations double bêta sont le molybdène-100 (environ 7 kg) et le sélénium-82 (1 kg). L'expérience comporte également de petites quantités de cadmium-116, néodyme-150, zirconium-96 et calcium-48. Des feuilles de tellure et le cuivre (Le cuivre est un élément chimique de symbole Cu et de numéro atomique 29. Le cuivre pur est plutôt mou, malléable, et présente sur ses...) sont utilisées pour des mesures de 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.).

Résultats

Concernant NEMO3, après 5 ans de prises de données, la limite inférieure de la demi-vie (La demi-vie est le temps mis par une substance (médicament, noyau radioactif, ou autres) pour perdre la moitié de son activité pharmacologique, physiologique ou radioactive. En...) du processus double bêta sans neutrino du molybdène-100 est de 1024 années. Selon les modèles nucléaires, cela correspond à une masse du neutrino inférieure à 0,5 - 1,0 eV.

Principe

Un détecteur (Un détecteur est un dispositif technique (instrument, substance, matière) qui change d'état en présence de l'élément ou de la...) de traces (TRACES (TRAde Control and Expert System) est un réseau vétérinaire sanitaire de certification et de notification basé sur internet sous la responsabilité de la Commission européenne...) sur chaque face des feuilles détecte les électrons et positrons (En physique des particules, le positron ou positon est l'anti-particule associée à l'électron. Il possède une charge électrique de +1 (contre -1 pour l'électron), le même spin...) de la désintégration double bêta. Électrons et positrons sont identifiés par la courbure (Intuitivement, courbe s'oppose à droit : la courbure d'un objet géométrique est une mesure quantitative du caractère « plus ou moins courbé » de cet objet. Par...) de leur trajectoire (La trajectoire est la ligne décrite par n'importe quel point d'un objet en mouvement, et notamment par son centre de gravité.) dans un champ magnétique (En physique, le champ magnétique (ou induction magnétique, ou densité de flux magnétique) est une grandeur caractérisée par la donnée d'une...). L'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) des électrons est ensuite mesurée dans un calorimètre. Les autres expériences de ce domaine (EXO, CUORE, GERDA, etc.) sont purement calorimétriques, NEMO (L'expérience NEMO (Neutrino Ettore Majorana Observatory) résulte d'une collaboration internationale scientifique et recherche les...) est la seule à identifier les particules, ce qui lui permet de réduire drastiquement son bruit (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.) de fond, mais limite la masse d'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 le...) par volume (Le volume, en sciences physiques ou mathématiques, est une grandeur qui mesure l'extension d'un objet ou d'une partie de l'espace.) de détecteur.

Pour le processus de désintégration double bêta standard, deux neutrinos, qui ne peuvent être observés directement, prennent une partie de l'énergie réduisant ainsi la somme de l'énergie des particules émises électrons. Les neutrinos emportent une part d'énergie variable (En mathématiques et en logique, une variable est représentée par un symbole. Elle est utilisée pour marquer un rôle dans une formule, un prédicat ou un algorithme. En statistiques, une variable peut aussi...), ce qui aboutit à un spectre mesurable continu. Dans le cas d'une désintégration sans neutrino, les particules ont toute l'énergie de la désintégration. Aussi, la mesure du spectre d'énergie d'une telle réaction aboutirait à un pic à cette énergie. Cela prouverait que le neutrino est de Majorana, c'est-à-dire que neutrino et anti-neutrino sont identiques. Cela n'a jusqu'à présent jamais été observé.

Le futur

Actuellement, la collaboration travaille activement à la prochaine étape, SuperNEMO, expérience modulaire selon le même principe que NEMO-3 mais qui sera beaucoup plus massive (Le mot massif peut être employé comme :). Plusieurs points demandent une R&D agressive, notamment l'enrichissement des feuilles sources, leur purification et le contrôle (Le mot contrôle peut avoir plusieurs sens. Il peut être employé comme synonyme d'examen, de vérification et de maîtrise.) même de cette purification.

Page générée en 0.078 seconde(s) - site hébergé chez Amen
Ce site fait l'objet d'une déclaration à la CNIL sous le numéro de dossier 1037632
Ce site est édité par Techno-Science.net - A propos - Informations légales
Partenaire: HD-Numérique