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.

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.
Étude du processus Bi-Po de la chaîne du thoron.

Y. Lemière (1)

1 LPCC - Laboratoire de physique corpusculaire de Caen

The NEMO-3 experiment searches for a neutrinoless double beta decay signal (beta beta 0 nu) with an expected 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 beta beta 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 beta beta 2 nu half-life and a lower limit of the beta beta 0 nu 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.

L'expérience NEMO-3 recherche un signal de double désintégration bêta sans émission de neutrino (beta beta 0 nu) 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 beta beta 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 beta beta 2 nu de ces isotopes et déterminer une limite inférieure sur la période du processus beta beta 0 nu 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.

Mots clés: double beta decay; background; low radioactivity

Mots clés: Neutrino; double décroissance bêta; bruits de fond; faible radioactivité

Domaines: Physique Nucléaire Théorique [nucl-th]

Y. Lemière. 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.
Étude du processus Bi-Po de la chaîne du thoron.. Physique Nucléaire Théorique [nucl-th]. Université de Caen, 2008. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00385643⟩