Curriculum Vitae - APC - Université Paris Diderot-Paris 7

(4.) Einstein avait-il raison sur la gravitation? (5.) Comment les neutrinos ont-ils façonné
l'univers? (6.) Quelles sont les particules les plus énergétiques de la nature? (7.) Les protons
sont-ils instables? (8.) Quels peuvent être les nouveaux états de la matière? (9.) Y a t-il plus
que 4 dimensions d'espace-temps? (10.) Comment les éléments de Fe à U se sont-ils formés?
(11.) Est-ce q'une nouvelle théorie de la lumière et la matière est nécessaire? Chacune des
questions, 3, 5, 7, 11 peuvent être directement adressées au nouvel Observatoire des
neutrinos.
En Europe, une feuille de route a été établie en 2008 et actualisée en 2011 par ASPERA
(ERANET AstroParticule). Dans la mise à jour de 2011, on peut lire «Les objectifs d'un
détecteur à l'échelle mégatonne abordés par les études de conception LAGUNA vont de l'
astrophysique des neutrinos à basse énergie (par exemple, supernova, neutrinos solaires, géo
et atmosphériques) aux recherches fondamentales sans accélérateurs (par exemple, recherche
de la désintégration du proton) et à la physique par accélérateurs (par exemple l'observation
de la violation de CP). En raison de son coût élevé, le programme ne peut être développé que
dans un contexte mondial; en outre le calendrier de sa réalisation dépend fortement de ce que
les indications préliminaires pour le paramètre de mélange défini comme θ13 sont confirmées
dans un délai d'une ou deux prochaines années, permettant une série de mesures très
excitantes pour la hiérarchie de masse des neutrinos et la violation de CP, en utilisant des
faisceaux du CERN. Laguna est donc clairement à l'interface avec la mise à jour de la
"Stratégie Européenne du CERN" pour être livré début 2013, où il représente un projet à
haute priorité pour les astroparticules "
Au Japon, une proposition visant à construire un détecteur Cherenkov à eau de 550 ktonnes ,
appelé HyperKamiokande, vient d'être soumise au gouvernement.
Comme indiqué ci-dessus il y a un consensus parmi les physiciens du monde entier sur les
priorités scientifiques et sur la prochaine génération de détecteurs de neutrinos et leurs
infrastructures. On peut aussi voir la très forte concurrence entre les différents pays pour
accueillir pour les 30 à 50 prochaines années de tels observatoires .
Se concentrant sur l'Europe, nous avons trois études de conception FP7 en cours: LAGUNA,
grand appareillage pour étudier la Grande Unification et l'Astrophysique des Neutrinos
(Subvention n ° 212343, FP7-INFRA-2007-1), EUROnu et Laguna -LBNO, Grand
Appareillage pour étudier la Grande Unification et l'Astrophysique des Neutrinos et
oscillations de neutrinos sur grande distance (subvention n ° 284518, FP7-INFRA-2011-
2.1.1.). Une troisième étude, EUROnu se concentre sur les études de possibles faisceaux du
CERN vers Fréjus et donne donc un apport très important à cette proposition. Cependant je
me concentrerai sur les deux études de conception LAGUNA et LAGUNA-LBNO.
LAGUNA & LAGUNA-LBNO:
Le consortium LAGUNA a évalué les extensions possibles des actuels laboratoires
souterrains profonds en Europe: Boulby (RU), Canfranc (Espagne) et Fréjus (France) et a
envisagé la création de nouveaux laboratoires dans les régions suivantes: Caso, Région
Ombrie (Italie), Pyhäsalmi (Finlande), Sierozsowice (Pologne) et Slanic (Roumanie).
En Europe il ya trois différents détecteurs proposés: GLACIER (argon liquide), LENA
(scintillateur liquide) et MEMPHYS (Cherenkov à eau). Pour tous les trois détecteurs il y a,
dans le contexte de LAGUNA, des études spécifiques concernant la faisabilité de la
construction, la profondeur requise, les flux de muons et de neutrinos en provenance de
réacteurs etc. Les principales caractéristiques des trois détecteurs sont présentées dans la
figure 1.
La principale conclusion de l'étude Laguna est que d'un point de vue mécanique
concernant les roches, toutes les excavations proposées sont possibles. Des estimations de
coût détaillées pour la construction du site et des estimations pour les constructions du
détecteur ont été livrées. Il s'est avéré que la construction de la caverne elle-même n'est pas le