Pour la recherche d’un 4ème neutrino auprès d’un réacteur
Un autre volet de recherche du LAPP est de savoir s’il y a plus 3 types de neutrinos, en effectuant la recherche de neutrinos stériles auprès du réacteur de recherche de l’Institut Laue Langevin (ILL) à Grenoble avec le détecteur STEREO. Les réacteurs nucléaires sont des sources intenses de neutrinos.
Certaines anomalies observées auprès de réacteurs auraient comme explication possible que les neutrinos subissent aussi un changement de type rapide vers un quatrième type de neutrino, inconnu à ce jour et encore plus difficile à détecter que les neutrinos ordinaires, le neutrino stérile L’expérience a pour but d’étudier très précisément les (anti)neutrinos issus du réacteur nucléaire pour y déceler des oscillations qui seraient la preuve de l’existence de ce quatrième neutrino.
Un détecteur de 2000 litres de liquide scintillant
Le détecteur STEREO est placé à 10 m du cœur du réacteur, il est composé d’une cuve contenant 6 cellules remplies d’un liquide scintillant où l’énergie déposée par la capture des neutrinos du type initial (de type électron) produit de la lumière qui est mesurée par des tubes photomultiplicateurs. Ceci permet d’enregistrer et d’étudier ces interactions pour caractériser la disparition des neutrinos à courte distance.
Le groupe STEREO du LAPP, de la conception à l’étalonnage :
Tout proche du cœur, le détecteur STEREO doit être protégé des radiations ambiantes (gamma et neutrons) par un blindage fait de plomb et de polyéthylène (80 tonnes au total). Le LAPP est chargé de sa conception et de l’installation de la structure de support en acier, qui permet aussi de mouvoir le détecteur et ses blindages sur coussins d’air. C’est l’énergie des interactions neutrino en fonction de la distance qui permet de déceler la présence de neutrinos stériles. L’étalonnage de la mesure d’énergie est donc crucial. Dans ce but, le LAPP a développé un système de calibration automatisé utilisant des sources radioactives qui déposent des quantités d’énergies bien connues dans le détecteur.
Les travaux d’installation ont démarré en mai 2016 pour permettre à la collaboration STEREO de démarrer sa prise de données en automne 2016.