SuperNEMO : les premières feuilles source sont prêtes à intégrer le cœur 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. Installé au LSM, dans le Tunnel du Fréjus à 1700m sous la roche à l’abri des rayons cosmiques, SuperNEMO est un détecteur 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 et de discriminer différents processus physiques.
À partir du printemps 2018, SuperNEMO étudiera l'existence de la double désintégration béta sans neutrino grâce aux événements provenant des feuilles source au cœur du détecteur. Essentiellement composées d’un isotope 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 au LAPP qui a nécessité plusieurs années de R&D. La mise en évidence d'une telle désintégration mettrait en évidence une propriété fondamentale du neutrino : qu'elle serait sa propre antiparticule !
La difficulté majeure de production de ces sources est d’assurer qu’une fois produites, leur radioactivité soit au moins 50 millions de fois inférieure à la radioactivité naturelle (100 désintégrations par seconde pour 1kg de bananes contre 1 désintégration tous les 6 jours venant des feuilles source). Ceci requiert de travailler avec des matériaux 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 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 cœur du détecteur est prévue pour le printemps 2018, après quoi la prise de données de SuperNEMO pourra démarrer.
Les laboratoires IN2P3 impliqués :
- Centre d’études nucléaires de Bordeaux Gradignan (CENBG, CNRS/Université de Bordeaux)
- Centre de physique des particules de Marseille (CPPM, CNRS/Aix-Marseille Université)
- Laboratoire souterrain de Modane (LSM, CNRS/Université Grenoble Alpes)
- Laboratoire de physique 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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