Détection d’un neutrino et mesure de ses propriétés

Équations décrivant, le mécanisme de production (à gauche) et d’interaction d’un neutrino (à droite). Les neutrinos ne peuvent être détectés qu’indirectement à partir des produits issus de leur interaction avec la matière. Une fois détectée, l’énergie du neutrino est estimée à partir de celle des particules produites lors de l’interaction. Certaines particules n’étant pas détectables, l'énergie du neutrino est obtenue avec une précision limitée. Pour améliorer cette précision, une autre méthode consiste à exploiter le processus de production du neutrino, la désintégration d’un pion π+ en un muon µ+ et un neutrino νµ. L’énergie du neutrino est obtenue en soustrayant à l’énergie du pion celle du muon. La précision obtenue est dix fois supérieure. Cependant, jusqu’à récemment, cette méthode n’avait jamais été mise en œuvre car aucun détecteur ne pouvait fonctionner dans les faisceaux de pions dont l’intensité se chiffre en milliards de particules par seconde.

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Ces recherches ont été financées en tout ou partie par l'Agence Nationale de la Recherche (ANR) au titre du projet ANR ENTER AAPG2018-2019. Ce reportage a été réalisé et financé dans le cadre de l'appel à projet Sciences Avec et Pour la Société - Culture Scientifique Technique et Industrielle pour les projets JCJC et PRC des appels à projets génériques 2018-2019 (SAPS-CSTI-JCJC et PRC AAPG 18-19).