Recherche de la double décroissance bêta sans émission de neutrino du ⁸²Se : Analyse des données et modélisation du bruit de fond du détecteur NEMO3

Search for neutrinoless double beta decay of 82(exponent)Se. Data anlysis and creation of a background model for the NEMO3 detector

• Auteur / Autrice : Gwénaëlle Broudin
• Direction : Philippe Hubert
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences physiques et de l'ingénieur. Noyaux, atomes, agrégats, plasmas
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Bordeaux 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences physiques et de l’ingénieur (Talence, Gironde ; 1995-....)
• Jury : Président / Présidente : Jean Labarsouque
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Philippe Hubert, José Busto, Jules Gascon, Emmanuel Gangler, Fabrice Piquemal

Mots clés

Mots clés contrôlés

Neutrinos

Radioactivité

Décroissance radioactive

Résumé

La double désintégration β est un type de radioactivité rare. On en distingue deux types : la double désintégration β avec émission de neutrinos permise par le Modèle Standard, et sans émission de neutrinos, en revanche interdite. La mise en évidence de la double désintégration β sans émission de neutrino permettrait d'accéder à l'échelle de masse du neutrino et de connaître sa nature (particule de Dirac ou de Majorana). L'expérience NEMO recherche le processus de double désintégration β sans émission de neutrino à l'aide du détecteur NEMO3, qui renferme 10 kg d'isotopes radioactifs double β, dont 932 g de ⁸²Se. L'analyse des données de l'expérience relative au ⁸²Se consiste en la recherche d'un signal correspondant au processus interdit. La première partie de ce travail a consisté à définir un modèle du bruit de fond de l'expérience pour la recherche de la double désintégration bêta sans émission de neutrino. Le détecteur NEMO3 permet la mesure de ses propres bruits de fonds. Une étude détaillée des sources de bruit de fond de l'expérience est effectuée à partir des données enregistrées par le détecteur. La seconde partie de ce travail a permis de donner une limite supérieure sur la période de la double décroissance bêta sans émission de neutrino du ⁸²Se pour plusieurs mécanismes : l'échange de neutrinos légers de Majorana, l'interaction faible à courant droit et l'émission de Majoron.