R2D2: une TPC xénon haute pression pour la recherche de la double désintégration bêta sans neutrino – F. PICQUEMAL (LP2I – Bordeaux) – 11 juillet 2025 @14h

La connaissance de la nature du neutrino — le neutrino est-il sa propre antiparticule ? — est cruciale pour la physique des particules et la cosmologie. Le processus le plus sensible pour répondre à cette question est la désintégration double beta sans neutrino decay. Son existence prouverait sans ambiguïté que le neutrino est une particule de Majorana. La collaboration R2D2 développe une TPC radiale haute pression avec une masse fiduciel d’une demi-tonne de 136Xe , capable d’identifier les deux électrons émis pour atteindre la meilleure sensibilité dans la prochaine décade. L’objectif final est de construire une expérience à l’échelle de la tonne avec un bruit de fond nul. Divers développements, tels que la conception du détecteur, la reconnaissance topologique des interactions, la reconstruction de l’énergie des événements et l’atténuation du bruit de fond radioactif, seront présentés, ainsi que les résultats obtenus avec les prototypes. Les simulations pour l’expérience à pleine échelle montrent que la sensibilité projetée après dix ans de collecte de données donne une limite de demi-vie dépassant 10^27 ans, ainsi qu’une contrainte sur la masse effective du neutrino. Avec une masse plus grande de 136Xe, le détecteur pourrait exclure la région de hiérarchie de masse inversée des neutrinos, en fonction du bruit de fond expérimental final.

Le séminaire se déroulera en anglais.