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OSCILLATIONS
DE NEUTRINOS
Les neutrinos jouent un rôle unique dans le modèle standard. N'interagissant que par
interaction faible, il est très difficile de les détecter. Leur masse est très inférieure à
celle de l'électron et elle a longtemps été considérée comme nulle. Nous allons voir
que pour expliquer certains résultats expérimentaux, les neutrinos sont nécessairement massifs.
8.1 CARACTÉRISTIQUES DES NEUTRINOS
8.1.1 Neutrino et modèle standard
Historiquement, Je neutrino a été« inventé» en 1933 par Wolfgang Pauli pour expliquer le spectre continu des électrons émis dans les désintégrations [3. Particule neutre,
n'interagissant que par interaction faible, son existence n'a été confirmée expérimentalement qu'en 1956 par Clyde Cowan et Frederick Reines (prix Nobel 1995). Le
modèle de Glashow, Salam et Weinberg de l'interaction électrofaible repose sur des
doublets de particules avec un écait de charge d'une unité. L'interaction faible par
courants chargés transforme 1es paiticules d'un doublet ]' une en ]'autre par émission
ou absorption d'un boson W±. C'est cette interaction faible par courants chargés qui
relie, par exemple, les quarks u et d. De même, les leptons sont organisés en doublet.
Le neutrino qui intervient dans la désintégration f3 apparaît donc comme le partenaire
électrofaible de l'électron. Il existe également des neutrinos associés aux leptons µ
et T.
Les trois neutrinos du modèle standard sont des particules de masse nulle qui n'interagissent que très faiblement avec la matière et peuvent traverser plusieurs milliers
de kflomètres de roche sans interagir. De ce fait, ils ne sont jamais détectés dans
les expériences classiques de physique des particules (expériences auprès des collisionneurs de particules). Les expériences spécifiques à la détection des neutrinos nécessitent de grands volumes actifs couplés à des flux élevés, pour observer quelques
interactions de neutrinos.
8.1.2 Neutrinos solaires
L'énergie du soleil provient des processus de fusion nucléaire, principalement le cycle
pp qui produit un noyau d'hélium 4 à partir de quatre noyaux d'hydrogène. Ce bilan
est obtenu par plusieurs suites de réactions nucléaires, dont ce1taines produisent des
neutrinos électroniques :
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Les neutrinos jouent un rôle unique dans le modèle standard. N'interagissant que par
interaction faible, il est très difficile de les détecter. Leur masse est très inférieure à
celle de l'électron et elle a longtemps été considérée comme nulle. Nous allons voir
que pour expliquer certains résultats expérimentaux, les neutrinos sont nécessairement massifs.
8.1 CARACTÉRISTIQUES DES NEUTRINOS
8.1.1 Neutrino et modèle standard
Historiquement, Je neutrino a été« inventé» en 1933 par Wolfgang Pauli pour expliquer le spectre continu des électrons émis dans les désintégrations [3. Particule neutre,
n'interagissant que par interaction faible, son existence n'a été confirmée expérimentalement qu'en 1956 par Clyde Cowan et Frederick Reines (prix Nobel 1995). Le
modèle de Glashow, Salam et Weinberg de l'interaction électrofaible repose sur des
doublets de particules avec un écait de charge d'une unité. L'interaction faible par
courants chargés transforme 1es paiticules d'un doublet ]' une en ]'autre par émission
ou absorption d'un boson W±. C'est cette interaction faible par courants chargés qui
relie, par exemple, les quarks u et d. De même, les leptons sont organisés en doublet.
Le neutrino qui intervient dans la désintégration f3 apparaît donc comme le partenaire
électrofaible de l'électron. Il existe également des neutrinos associés aux leptons µ
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Les trois neutrinos du modèle standard sont des particules de masse nulle qui n'interagissent que très faiblement avec la matière et peuvent traverser plusieurs milliers
de kflomètres de roche sans interagir. De ce fait, ils ne sont jamais détectés dans
les expériences classiques de physique des particules (expériences auprès des collisionneurs de particules). Les expériences spécifiques à la détection des neutrinos nécessitent de grands volumes actifs couplés à des flux élevés, pour observer quelques
interactions de neutrinos.
8.1.2 Neutrinos solaires
L'énergie du soleil provient des processus de fusion nucléaire, principalement le cycle
pp qui produit un noyau d'hélium 4 à partir de quatre noyaux d'hydrogène. Ce bilan
est obtenu par plusieurs suites de réactions nucléaires, dont ce1taines produisent des
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