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Sujets de thèse
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DRF : Sujet de thèse SL-DRF-19-0035

DOMAINE DE RECHERCHE
Physique des particules / Physique corpusculaire et cosmos
INTITULÉ DU SUJET Français English

RECHERCHE DE NEUTRINO STERILE ET MESURE DE LA DIFFUSION COHERENTE DE NEUTRINOS AUPRES DES REACTEURS NUCLEAIRES

RÉSUMÉ DU SUJET

La thématique de la thèse proposée est la physique des neutrinos émis par les réacteurs nucléaires. Une première partie du travail portera sur l’analyse des données de l’expérience STEREO qui a pour but de tester l’existence d’un neutrino stérile de masse autour de 1 eV. L’hypothèse de cette particule fait suite à des travaux de l’Irfu sur la prédiction des spectres neutrinos de réacteurs et sa comparaison avec les données existantes. STEREO est installée auprès du réacteur de recherche de l’ILL à Grenoble. L’analyse menée pendant la thèse cumulera toutes les données jusqu’à la fin d’exploitation du détecteur prévue en 2020 afin d’atteindre la sensibilité finale dans la recherche du neutrino stérile. L’existence d’une telle particule serait une découverte majeure et cette analyse s’inscrira dans le cadre d’un programme expérimental mondial porté par 6 expériences en cours. STEREO fournira également à la communauté un spectre de référence provenant exclusivement des fissions de 235U, permettant un test complémentaire des prédictions de spectres neutrinos.

Ce travail d’analyse sera complété par un travail instrumental lié à la mise en route de l’expérience Nu-Cleus. L’objectif est la détection de la diffusion cohérente des neutrinos auprès de la centrale nucléaire de Chooz, à l’aide d’un bolomètre avec un seuil de détection extrêmement bas (~10 eV) pour détecter les faibles reculs nucléaires induits par les neutrinos. La validation de cette technologie ouvrirait des nombreuses perspectives: tests du modèle standard et recherche de nouvelle physique à basse énergie, rayons de neutrons des noyaux, application à la surveillance des réacteurs. Le travail de thèse s’inscrira dans l’effort de déploiement sur site et en particulier l’étude des blindages pour la réjection des bruits de fond liés au rayonnement cosmique, principale limitation de la mesure. Ce travail offre une formation très complète de physicien expérimentateur ainsi qu’une approche très transverse de plusieurs domaines de physique : nucléaire, particule, cosmologie.

FORMATION NIVEAU MASTER RECOMMANDÉ

Formation en physique expérimentale, avec spécialisation en physique des particules ou physique nucléaire ou physique des réacteurs.

INFORMATIONS PRATIQUES
Institut de recherche sur les lois fondamentales de l'univers
Service de Physique Nucléaire
Groupe MNM
Centre : Saclay
Date souhaitée pour le début de la thèse : 01/10/2019
PERSONNE À CONTACTER PAR LE CANDIDAT

David LHUILLIER  

CEA
DSM/IRFU/SPhN/MNM
CEA/Saclay
DSM/Irfu/SPhN Bat 703
91191 Gif-sur-Yvette

Téléphone : +33 1 69 08 94 97

UNIVERSITÉ / ÉCOLE DOCTORALE
Paris-Saclay
PHENIICS
DIRECTEUR DE THÈSE

David LHUILLIER

CEA
DSM/IRFU/SPhN/MNM
CEA/Saclay
DSM/Irfu/SPhN Bat 703
91191 Gif-sur-Yvette