Les neutrinos sont des particules fondamentales très courantes incluses dans le modèle standard de physique des particules. La mesure de leurs propriétés permet de créer des modèles plus précis de la naissance de l'univers, de la vie des étoiles et des interactions entre les particules fondamentales. Certaines des questions ouvertes incluent la masse absolue du neutrino et si les neutrinos sont leurs propres antiparticules.
« La masse et la nature antiparticule des neutrinos peuvent être étudiées en mesurant la bêta radioactive et les désintégrations à double bêta des noyaux atomiques. Il y a probablement des dizaines de noyaux appropriés pour de telles études. L'énergie libérée dans la désintégration, appelée la valeur Q, affecte si un noyau peut être utilisé dans les études », explique le chercheur doctoral, Jouni Ruotsalainenalen de l'Université de Jyvin.
Mesures de la valeur Q avec le piège Jyfltrap Penning
Dans son doctorat. Travail de thèse, Ruotsalainen a déterminé les valeurs Q de deux décomposition à double bêta et un noyau bêta en décomposition. À cette fin, il a mesuré la différence de masse du parent de désintégration et des noyaux filles à l'aide du piège à double enfance Jyfltrap, situé dans le laboratoire d'accélérateur de l'Université de Jyväskylä.
« Dans le champ magnétique fort du piège, le noyau se déplace dans un chemin circulaire.
La pertinence des noyaux pour les études de neutrinos
En utilisant les valeurs Q mesurées, les demi-vies pour les désintégrations ont été calculées en collaboration avec le groupe de théorie nucléaire de l'Université de Jyväskylä. Étant donné que les demi-vies de ces désintégrations sont généralement longues, les demi-vies calculées sont utilisées pour déterminer le nombre de désintégrations qui pourraient être observées dans une future expérience visant à déterminer la masse du neutrino.
« Les demi-vies des noyaux en décomposition à double bêta mesurées dans ce travail sont si longues que les désintégrations ne peuvent pas être observées pour déterminer la masse de la nature neutrino ou sa nature antiparticule dans un délai judicieux.
Ruotsalainen défend sa thèse de doctorat « Mesures de valeur Q de haute précision pour la physique des neutrinos en utilisant le piège Jyfltrap Penning » le vendredi 10/10/2025 à 12 heures dans l'auditorium YListönrinne Fys1. L'adversaire est le professeur Lutz Schweikhard (Universität Greifswald) et Custos est le professeur Anu Kankainen. La langue de l'événement est l'anglais.
