Zoektocht naar zware steriele neutrino's bij de Belgische BR2 reactor.

Neutrino oscillatie experimenten hebben samen met cosmologische observaties en directe neutrino metingen ondubbelzinning aangetoond dat ten minste twee van de gekende neutrino soorten een kleine en beduidende massa hebben. Deze observatie levert als eerste tastbaar bewijs voor fundamentele eigenschappen van materie die niet door het Standaard Model van de deetjesfysica beschreven kunnen worden. Steriele neutrino's die geïntroduceerd worden in verschillende eenvoudige uitbreidingen van het Standaard Model, leveren een elegante verklaring voor deze waarnemingen via het zogenaamde see-saw mechanisme. Zulke steriele neutrino's interageren enkel met de reeds gekende deeltjes via hun mixing of quantum mechanische interferentie met de neutrino's uit het Standaard Model. Afhankelijk van het aantal van deze steriele neutrino's en hun massa kunnen verschillende andere pertinente onderzoeksvragen in het vakgebied van de deeltjesfysica worden toegelicht, o.a. een steriel neutrino van enkele keV is een heel plausibele kandidaat voor de donkere materie in ons heelal; CP schending geassocieerd met deze steriele neutrino's kan worden aangewend om de asymmetrie tussen materie en anti-materie in ons heelal te verklaren, en verschillende historische experimentele anomalieën binnen de neutrino fysica kunnen worden verklaard. Binnen dit project zal gezocht worden naar zware steriele neutrino's door gebruik te maken van de pas gebouwde SoLid detector bij de BR2 reactor van het SCK-CEN in Mol. Deze detector is uniek in zijn soort en is één van de verschillende nieuwe korte afstand reactor experimenten die overal ter wereld worden opgezet. De voorgestelde data analyse breidt het basis onderzoeksprogramma van de SoLid detector uit naar een beduidend hogere massa schaal voor steriele neutrino's. Solid is goed uitgerust voor de detective van de vervalproducten van zulke deeltjes in vergelijking met oudere experimenten omwille van de uitstekende afscherming voor straling en zuivere operatie van de BR2 reactor en de superieure instrumentatie en analyse technieken die gebruikt worden bij het SoLid experiment.

Trefwoorden:NEUTRINO'S, ELEMENTAIRE DEELTJES

Disciplines:Toegepaste wiskunde, Elementaire deeltjesfysica en hoge-energie fysica, Nucleaire fysica, Kwantumfysica