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Les neutrinos de la centrale de Chooz vont-ils expliquer l’existence de l’univers ?

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Par , France Bleu Champagne-Ardenne

Après Double-Chooz, un programme de recherche scientifique qui aura duré 18 ans, le Commissariat à l’Energie atomique s’apprête à lancer Nucleus, une seconde expérience sur les neutrinos émis par la centrale nucléaire de Chooz. Objectif : tenter de comprendre l’univers et notre existence.

Les détecteurs de neutrinos de Double-Chooz seront démantelés en 2021
Les détecteurs de neutrinos de Double-Chooz seront démantelés en 2021 - CEA / Double-Chooz

Le neutrino est la plus légère des particules de matière et la plus abondante dans l’univers. Et depuis que son existence a été confirmée en 1956, les recherches se multiplient pour en percer les secrets, encore nombreux. Ainsi, depuis 2003, avec le CNRS, le Commissariat à l’Energie Atomique (CEA) étudie les neutrinos émis par la centrale nucléaire de Chooz.

Ce premier programme de recherche baptisé Double-Chooz est en passe de s'achever. Le programme a impliqué plus d’une centaine de chercheurs de sept pays dont les Etats-Unis, le Japon et l’Allemagn. Un nouveau programme baptisé Nucleus lui succèdera en 2022.

Les deux détecteurs de neutrinos, installés à 400 mètres et à un kilomètre de la centrale dans deux gigantesques cuves d’huile de 500 tonnes chacune, seront démantelés en 2021. De nouveaux détecteurs seront installés en 2022, infiniment moins encombrants puisqu’il s’agit de petit cristaux pesant un gramme chacun. Nucleus impliquera des chercheurs français, allemands et italiens.   

Expliquer ce que la science n’explique pas encore  

L’expérience Nucleus, comme son aînée Double-Chooz, s’attachera à étudier l’oscillation des neutrinos. Il s’agit de comprendre comment cette particule change d’état au fur et à mesure de sa propagation. En 2011, c’est d’ailleurs l’équipe de Double-Chooz qui a observé, pour la première fois dans le monde, l’oscillation des neutrinos issus d’un réacteur nucléaire.  

Percer les secrets de cette mutation du neutrino pourrait en effet expliquer l’existence de la matière, et donc la nôtre. En effet, chaque particule de matière a son opposé, la particule d’antimatière qui se comporte de la même manière. Lorsqu’elles se rencontrent, cela crée un photon. Rien de palpable donc. Mais il en va peut-être autrement pour le neutrino et l’antineutrino. 

On a dans l’idée que le neutrino pourrait se comporter un peu différemment de l’antineutrino. Et c’est cette légère différence qui aurait permis de laisser vivre un tout petit peu de matière. Or cette matière, c’est nous ! - Thierry Lasserre, chercheur en physique des particules au Commissariat à l'Energie Atomique.

Le but de ces recherches sont de comprendre le fonctionnement de l’univers. Les débouchés sur des applications concrètes sont peu nombreuses. Si les hypothèses se vérifient, le modèle standard actuel de la physique s’en trouverait bouleversé et cela déboucherait sur une nouvelle science physique. Les recherches sur le neutrino ont donné lieu à un Prix Nobel en 2015.  

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