Mesure des neutrinos de réacteurs nucléaires
dans l'expérience Borexino

Olivier Dadoun
Juin 2003

• Résumé
• Introduction
• Les neutrinos : rappels de phénoménologie
  • Les neutrinos du Modèle Standard
  • Contraintes sur le nombre de familles de neutrinos
  • Contraintes sur les masses des neutrinos
    • Mesures directes
    • Limites astrophysiques et cosmologiques
  
  
• Les sources de neutrinos et les résultats des expériences associées
  • Les neutrinos solaires et les expériences associées
    • Mécanismes de production des neutrinos dans le Soleil
    • Énoncé du problème des neutrinos solaires
    • Les expériences Kamiokande et SuperKamiokande
      • Kamiokande
      • SuperKamiokande (SK)
    • Une solution aux problèmes : l'expérience SNO
  • Neutrinos de réacteurs nucléaires : l'expérience KamLAND
  • Situation des neutrinos à la fin de l'année 2002
  
  
• Principe de détection de l'expérience Borexino
  • Pourquoi Borexino ?
    • Détection des neutrinos solaires dans Borexino
    • Les différentes solutions aux paramètres d'oscillation
    • Au-delà de la physique des neutrinos solaires
    • Détection des neutrinos solaires dans Borexino
  • Le Laboratoire du Gran Sasso
  • Aspects mécaniques de Borexino
    • Le détecteur interne
    • Le détecteur externe
  • Le scintillateur
    • Interaction de la lumière avec le scintillateur
      • Propriétés du scintillateur
      • Propagation de la lumière dans l'IV
      • Propagation de la lumière dans l'OV
    • Le quenching
  • Les photomultiplicateurs
    • Les concentrateurs de lumière
  • Bruits de fond
  
  
• Principe de l'électronique et acquisition de données
  • L'électronique associée au détecteur interne
    • Le châssis analogique
    • Le châssis de numérisation
      • Principe du discriminateur
      • Mesure de la charge
      • Mesure en temps
    • Le système de déclenchement de l'électronique Laben
  • Électronique haute énergie, les cartes FADC
  • Les sommateurs
  • Le système d'acquisition des cartes FADC
  • Envois et réceptions des données
  
  
• Les neutrinos de réacteurs nucléaires dans l'expérience Borexino
  • Détection des neutrinos réacteurs dans Borexino
    • Seuil en énergie de la réaction
    • Section efficace de capture ν_e sur proton
    • Le spectre visible
  • De la fission au flux de ν_e
    • Les réacteurs nucléaires sources de ν_e
    • Détermination des produits de fission
  • Spectre des ν_e issus des réacteurs nucléaires
    • Les paramètres d'ajustements
    • Variation de la composition isotopique du coeur d'un réacteur nucléaire : le burn-up
    • Spectre en énergie des ν_e
  • Nombre de ν_e dans Borexino
    • Les réacteurs nucléaires considérés
    • Nombre de ν_e
  
  
• Simulation et efficacité de détection positron-neutron
  • Spectre en énergie des neutrons et des positrons
    • Détermination de l'angle d'émission du neutron
    • Spectre en énergie du neutron
    • Spectre en énergie du positron
  • Calcul des efficacités de détection par simulation Monte-Carlo
    • Le Monte-Carlo utilisé
    • Le volume sensible
    • Efficacité de détection des neutrons
    • Efficacité de détection du positron
    • Efficacité positron-neutron combinée
    • Efficacité sur la coupure en temps
  
  
• Étude de la norme et de la forme du spectre des positrons
  • Rapport du nombre d'événements
  • Test du $\chi^{2}_{}$ de Pearson
  • Bruit de fond dû aux neutrinos géologiques
  • Contour d'inclusion de KamLAND
  • Contours d'exclusions, analyse en norme
  • Contours d'inclusions
  
  
• Analyse de données de CTF
  • Le bruit de fond attendu
  • Le détecteur CTF : mécanique et électronique d'acquisition
    • Description mécanique
    • Électronique FADC
  • Saturation et correction des énergies supérieures au  MeV
  • Analyse du BiPo 214
    • Calibration en énergie
    • Correction sur l'énergie saturée
    • Limite sur la contamination en uranium 238 du scintillateur
  • Taux d'événements fortuits
  • Taux de neutrons de spallation
    • Taux de muons dans CTF
    • Sélection des événements post muon
      • Événements Bi
      • Événements neutrons
  
  
• Conclusion
• Bibliographie
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