I2 : Géoparticules
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:
- 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.
- 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 :
- 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.
- 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).
- 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.
| Telescopes à muons pour la tomograhie des volcans |  |
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 |  |
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 |  |
La nouvelle analyse des géo-neutrinos est publiée. e-Print: arXiv:1303.2571 [hep-ex] |
| L'expérience de neutrinos de réacteur DOUBLE CHOOZ |  |
Mesure de la directionalité des anti-neutrinos : Thèse en cours (R.Roncin) Mesure préicse 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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