I2 : Géoparticules

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    Les particules élémentaires peuvent être utilisées pour sonder leurs sources ou la matière qu’elles traversent. Le volet Géo-Particules du projet UnivEarth a pour objectifs de développer des méthodes d’auscultation de la Terre utilisant des particules (neutrinos, muons) selon deux axes:
    Earth.jpgVolcano.jpg

    1. l’utilisation des neutrinos (géo-neutrinos) produits lors de la désintégration des éléments radioactifs contenus dans la croûte et le manteau pour déterminer la composition et la distribution des sources qui produisent une importante fraction de l’énergie thermique du globe.
    2. l’utilisation des muons d’origine cosmique pour tomographier les structures superficielles: volcans, parois instables, couverture géologique de sites de stockage souterrains (déchets nucléaires, CO2).

    Le programme de recherche comporte les principaux points suivants :

    1. La modélisation des gerbes cosmiques, source naturelle des muons utilisés en tomographie, est essentielle pour déterminer le niveau de bruit et déterminer l’atténuation du flux causé par l’écran rocheux.
    2. La modélisation du spectre d’anti neutrinos de réacteur, un bruit de fond pour les géo-neutrinos, s’appuyant sur les mesures obtenues dans le cadre de l’expérience Double Chooz (2011-2016).
    3. Les mesures de géo-neutrinos sont dominées par le signal provenant de la croûte continentale qui masque le signal provenant du manteau. Nous allons explorer deux voies pour traiter ce problème: détecter les géo-neutrinos en différents endroits; soustraire l’influence de la croûte à l’aide d’une modélisation.

  • APC:

    Luca Agostino (PhD student)

    Anatael Cabrera (Physicist)

    Jaime Dawson (Physicist)

    Davide Franco (Physicist)

    Didier Kryn (Physicist)

    Michel Obolensky (Physicist

    Thomas Patzak (Professor)

    Alessandra Tonazzo (Professor, co-PI)

    Daniel Vignaud (Researcher)

     

    IPGP:

    Dominique Gibert (Physicist, co-PI)

    Claude Jaupart (Professor)

    Kevin Jourde (PhD student)

    Nolwenn Lesparre (Post-doc)

    Jacques Sibilla (Engineer)

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    Telescopes à muons pour la tomograhie des volcans Photo0051.jpg Les télescopes construits précédemment sont en cours d’amélioration pour réaliser les expériences du projet. La résolution temporelle de l’électronique du télescope basé en Guadeloupe a été améliorée de 10 ns à 1 ns. Cette amélioration a considérablement augmenté les capacités de détection et de filtrage des particules. En particulier, il est désormais possible d’utiliser un critère de sens de progagation qui permet d’éliminer beaucoup plus efficacement le bruit produit par le flux arrière remontant rencontré sur certains sites de mesure. Le télescope de Guadeloupe vient également de recevoir un vérin et une base tournante qui permettent d’orienter l’instrument très facilement.
    Le banc de test MEMPHYNO Memphyno_foto.jpg Une tomographie du bâtiment a été faite avec les données de l’hodoscope à muons.

    Le premières données ont été rises avec la carte d’éléctronique pour une matrice de 16 PMTs.

    Voir les détails sur la présentation et e-Print: arXiv:1306.6865 [physics.ins-det]

    L’expérience de neutrinos BOREXINO BorexinoPMTs.jpg La nouvelle analyse des géo-neutrinos est publiée.

    e-Print: arXiv:1303.2571 [hep-ex]

    L’expérience de neutrinos de réacteur DOUBLE CHOOZ DoubleChoozDetector14102009.jpg Mesure de la directionalité des anti-neutrinos : Thèse en cours (R.Roncin)

    Mesure précise du spectre d’anti-neutrinos de réacteur pour l’analyse des oscillations : http://arxiv.org/abs/1207.6632

    http://arxiv.org/abs/1301.2948

    Simulation détaillée du flux de muons avec le code de simulation MUSIC : http://arxiv.org/abs/1210.3748

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    • L. Agostino et al.,

    Future large-scale water-Cherenkov detector

    Published in Phys. Rev. ST Accel. Beams 16, 061001 (2013)
    e-Print: arXiv:1306.6865 [physics.ins-det]
    • S. Perasso et al.,

    Measurement of ortho-positronium propoerties in liquid scintillators

    Published in Phys. Rev. C88 (2013) 065502

    e-Print: arXiv:1306.6001 [physics.ins-det]

     

    • Borexino Collaboration,

    Measurement of geo-neutrinos from 1353 days of Borexino

    Published in Phys.Lett. B722 (2013) 295-300
    e-Print: arXiv:1303.2571 [hep-ex]

     

    • D. Franco et al.,

    Mass hierarchy discrimination with atmospheric neutrinos in large volume ice/water Cherenkov detectors

    Published in JHEP 1304 (2013) 008
    e-Print: arXiv:1301.4332 [hep-ex]
    • Double Chooz Collaboration,

    First measurement of θ13 from delayed neutron capture on hydrogen in the Double Chooz experiment,

    Published in Phys.Lett. B723 (2013) 66-70
    e-Print: >arXiv:1301.2948 [hep-ex]
    • Double Chooz Collaboration,

    Direct Measurement of Backgrounds using Reactor-Off Data in Double Chooz,

    Published in Phys.Rev. D87 (2013) 011102
    e-Print: arXiv:1210.3748 [hep-ex]

     

    • Double Chooz Collaboration,

    Reactor electron antineutrino disappearance in the Double Chooz experiment,

    Published in Phys.Rev. D86 (2012) 052008
    e-Print: arXiv:1207.6632 [hep-ex]

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