17 Décembre – Soutenance de thèse - Miroslav Macko

14 h Salle des séminaires - CENBG (Gradignan)

Expérience SuperNEMO: Études des incertitudes systématiques sur la reconstruction de traces et sur 'étalonnage en énergie. Évaluation de la sensibilité de la 0nubb avec émission de Majoron pour le Se-82.

La thèse présentée est composée de divers projets que j'ai réalisés au cours de la phase de construction du démonstrateur SuperNEMO pendant la période 2015-2018. L’expérience SuperNEMO, située dans le laboratoire souterrain LSM, est conçue pour rechercher 0nubb de Se-82. Sa technologie, qui tire parti du suivi des particules, est unique dans le domaine des expériences de double désintégration bêta. La reconstruction de la topologie des événements est un outil puissant pour la suppression de fond naturel. Une partie de la thèse est consacrée à un travail expérimental. J'ai participé à la préparation de modules optiques, partie intégrante du calorimètre SuperNEMO. Les résultats de la préparation et des tests de 520 modules optiques sont présentés dans la thèse. En outre, je présente les résultats de la cartographie complète des sources Bi-207 effectuée à l'aide de pixel détecteurs. Je présente également des mesures précises de leurs activités pour lesquelles j'ai utilisé des détecteurs HPGe. Ces sources Bi-207 seront utilisées pour l’étalonnage du calorimètre. L’étude a joué un rôle clé dans le choix des 42 sources qui participeront à l’étalonnage du démonstrateur. Une autre partie de la thèse contient des projets axés sur les simulations de Monte Carlo. Dans un premier temps, j'ai étudié la précision de reconstruction de vertex réalisable par un algorithme de reconstruction développé pour l'expérience SuperNEMO. La précision est évaluée à l'aide de différentes méthodes statistiques dans diverses conditions (champ magnétique, énergie des électrons, angles d'émission, etc.). Les facteurs influençant la précision, en fonction des résultats obtenus, sont discutés. En 2018, j'ai également effectué les simulations du blindage contre les neutrons. Différents matériaux de blindage d'épaisseurs différentes ont été (dans la simulation) exposés à un spectre de neutrons réaliste provenant du LSM et les flux situés derrière le blindage ont été estimés. Il a été démontré que les parties du détecteur en fer devraient capturer la grande majorité des neutrons passant le blindage. Je discute également un problème de simulation des rayonnements gamma de désexcitation après capture de neutrons thermiques, apparaissant dans les logiciels standard. Je propose un nouveau générateur étendu capable de résoudre le problème et de démontrer le concept dans un exemple analytiquement résolu. Avec le standard 0nubb, SuperNEMO sera capable de rechercher des modes plus exotiques de la décroissance.

Dans cette thèse, je présente les limites de demi-vie possibles que SuperNEMO peut atteindre pour 0nubb avec l’émission d’un ou deux Majorons. L'étude est réalisée en fonction de l'activité de contamination interne par les isotopes Tl-208 et Bi-214. La période de mesure après laquelle SuperNEMO devrait pouvoir améliorer les limites de demi-vie de NEMO-3 (au cas où la décroissance ne serait pas observée) est estimée.

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