- 1. « L'expédient » de Pauli et l’hypothèse du neutrino
- 2. La découverte des trois types de neutrinos
- 3. Les neutrinos et l'interaction électrofaible dans le modèle standard
- 4. Les oscillations de neutrinos
- 5. Que sont les neutrinos ?
- 6. Dirac ou Majorana ?
- 7. Des neutrinos stériles ?
- 8. Les neutrinos comme sonde de la matière
- 9. Les neutrinos, messagers de l'astronomie et de la cosmologie
- 10. Bibliographie
- 11. Sites internet
NEUTRINOS
Les neutrinos comme sonde de la matière
Même sans comprendre précisément leur nature, on utilise les neutrinos comme des auxiliaires précieux à la compréhension de la matière. Les faisceaux de neutrinos sont le plus souvent fabriqués à partir de protons accélérés jusqu'à de très hautes énergies en focalisant les mésons π et (ou) K chargés produits par les protons incidents sur une cible nucléaire. Dans l'axe du faisceau, un tunnel de désintégration permet aux mésons d'engendrer des neutrinos, généralement répartis sur une large gamme d'énergie. Un important blindage à la sortie de ce tunnel arrête pratiquement toutes les particules à interactions fortes et électromagnétiques, filtrant en quelque sorte les neutrinos. Il suffit ensuite de placer une cible nucléaire et un ensemble de détection suffisant pour étudier les interactions des neutrinos avec les constituants de la matière.
Depuis le début des années 1960, la physique des neutrinos de grande énergie auprès des accélérateurs permet ainsi de « radiographier » la matière nucléaire. Elle a permis d'éclairer à partir de 1972 les propriétés des quarks que les collisions de faisceaux d'électrons de haute énergie sur des cibles nucléaires avaient mis en évidence. La découverte des « courants neutres », lorsque les neutrinos rebondissent sur des nucléons sans se transformer en leptons chargés, au Cern de Genève, en 1973, a annoncé l’existence du boson neutre Z et la pertinence des modèles unifiant l’interaction faible et l’électromagnétisme. Ce genre d’expérience continue à se pratiquer auprès de la plupart des accélérateurs de protons bien que l’accent soit désormais porté sur l’étude des phénomènes d’oscillation.
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Écrit par
- Bernard PIRE : directeur de recherche émérite au CNRS, centre de physique théorique de l'École polytechnique, Palaiseau
Classification
Médias
Détection des types de neutrinos
Observatoire de Kamioka, ICRR (Institute for Cosmic Ray Research), Université de Tokyo
Expérience de Tokai à Kamioka
SLAC
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