Recherche de la violation de conservation du nombre leptonique total par le processus de double désintégration bêta du 82Se et du 150Nd dans l'expérience NEMO3 : Etude du processus Bi-Po de la chaîne du thoron

Search for evidence of lepton number violation by neutrinoless double beta decay process from 82Se and 150Nd in NEMO-3 experiment : Bi-Po decay study from thoron chain

• Auteur / Autrice : Yves Lemière
• Direction : François Mauger
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Constituants élémentaires et physique théorique
• Date : Soutenance en 2008
• Etablissement(s) : Caen

Mots clés

Mots clés contrôlés

Neutrinos

Contamination radioactive

Radioactivité

Modèle standard (physique)

Mots clés libres

Double décroissance bêta

Résumé

L'expérience NEMO-3 recherche un signal de double désintégration bêta sans émission de neutrino bêtabêta0nu avec une sensibilité de l'ordre de 1024 années. L'observation de ce processus, interdit par le Modèle Standard car violant la conservation du nombre leptonique total, permettrait de déterminer la nature théorique de cette particule (Dirac ou Majorana) et d'accéder à l'échelle de masse du neutrino. L'objectif de ce travail est d'étudier les événements de décroissance bêtabêta à haute énergie du 82Se et du 150Nd utilisés dans le détecteur NEMO-3. La première partie de cette étude consiste en l'élaboration de modèle de bruits de fond de l'expérience en exploitant les données du détecteur. La seconde partie de ce travail a permis de mesurer les périodes de décroissance bêtabêta2nu de ces isotopes et déterminer une limite inférieure sur la période du processus bêtabêta0nu par échange de neutrinos légers de Majorana. Dans la dernière partie, une mesure spécifique de la contamination en thallium est menée en exploitant la sensibilité du détecteur NEMO-3 à la décroissance 212Bi-Po.

The NEMO-3 experiment searches for a neutrinoless double beta decay signal (bêtabêta0nu with an expecte sensitivity in terms of the half-life limit of the order of 1024 years. The discovery of this signal, forbidden in the Standard Model, would imply the violation of leptonic number conservation and would allow to determine the nature of this particule (Dirac or Majorana) and measure the neutrino mass scale. The goal of this work is to study high energy events from 82Se and 150Nd bêtabêta decay used in NEMO-3 detector. The first part of this work consists in the elaboration of a background model using NEMO-3 data. In the second part, the bêtabêta2nu half-life and a lower limit of the bêtabêta0nu half-life are computed using massive Majorana neutrino exchange hypothesis. In the last part, the measurement of some specific thallium contamination is performed thanks to the NEMO-3 capability to detect the 212Bi-Po decay.