L’expérience Double Chooz est une collaboration internationale comprenant 35 institutions de 8 pays et 160 physiciens. Situés auprès de la centrale nucléaire EdF de Chooz (Ardennes), deux détecteurs identiques, l’un proche des réacteurs, et l’autre à 1km, détecteront à terme les antineutrinos émis par les deux réacteurs, d’une puissance de 4.25 GWth chacun. L’expérience a pour but la mesure de θ13, dernier angle de mélange non mesuré de la matrice reliant les états propres de masse et de saveur dans le formalisme des oscillations des neutrinos.
Lors de l’arrêt annuel de maintenance de chacun de ces réacteurs, il peut arriver que le deuxième réacteur soit arrêté aussi. Ceci permet de faire une mesure directe du seul bruit de fond et constitue un atout important du site de Chooz.
Dans un premier temps, un détecteur a été construit dans le laboratoire souterrain situé à 1km des réacteurs et jadis utilisé par l’expérience CHOOZ. La couverture assurée par la roche (300 mètres d’équivalent - eau) permet une réduction du bruit de fond induit par le rayonnement cosmique. Lors de cette première phase, le signal mesuré à 1km est comparé au signal calculé émis par les deux réacteurs. Ce calcul est basé sur un important travail de simulation des désintégrations ayant lieu dans les cœurs des réacteurs et sur les informations précises fournies par EdF sur la composition de ces cœurs. La partie interne du détecteur est composée de cylindres concentriques, remplis de liquide scintillant ou d’huile minérale, et vus par 390 photomultiplicateurs. Le volume le plus externe, vu par 78 photomultiplicateurs, permet de détecter les cosmiques et sert aussi de bouclier contre les neutrons produits hors du détecteur. Des plaques de plastiques scintillants, situées au dessus du détecteur permettront également de signer le passage des muons cosmiques.
Laboratoire lointain
La prise de données de cette première phase a débuté en avril 2011, et les résultats de l’analyse ont donné lieu à un article, soumis à publication et accessible sur ArXiv (http://arxiv.org/abs/1112.6353v2).
La construction de la position proche a débuté en avril 2011. Le laboratoire souterrain est en cours d’excavation et devrait être livré en Juin 2012. Le détecteur de cette position proche devrait être prêt au printemps 2013, et la prise de données avec les deux détecteurs pourrait débuter à la fin du 1er semestre 2013. Cette prise simultanée de données avec deux detecteurs identiques permettra de mesurer simultanément le signal avant oscillation, grâce à la position proche, et le signal ayant subi l’oscillation en position lointaine. Ceci permet de se soustraire aux incertitudes liées à la connaissance des cœurs des réacteurs et de leur évolution, et de réduire les incertitudes liées au détecteur et à la procédure de sélection des évènements.
Laboraroire proche (Décembre 2011)
L’expérience Double Chooz utilise le CC-IN2P3 pour le stockage de ses données, pour leurs transferts et à tous les niveaux de l’analyse. Parmi les 150 membres de la collaboration utilisant les services du CC-IN2P3, 70% appartiennent à des laboratoires étrangers et 40% utilisent la ferme de calcul.
Les données brutes subissent un premier traitement sur un disque tampon de 12 TB du site de Chooz. Les données brutes compressées représentent 100 GB par jour auquel s’ajoutent 120 GB de données après traitement. Ces données sont transférées avec IRODS vers le CC-IN2P3, par le réseau rattaché à RENATER et mis en place grâce au CC-IN2P3. Les données brutes sont conservées sur 2 supports distincts : disques et bandes magnétiques. La gestion des données se fait avec un serveur MySQL et via une interface web hébergée au CC-IN2P3.
Les données de premier niveau d’analyse, communes à la collaboration, sont stockées au CC-IN2P3 et également transférées aux Etats-Unis et au Japon. Les analyses de 2ème niveau propres à chacun des groupes d’analyse (US, Japon, Europe) sont également effectuées au CC-IN2P3. Un espace disque temporaire (30 TB avec nettoyage automatique) sert à stocker les petits fichiers ne pouvant être stockés sur bandes magnétiques. Un espace supplémentaire de 7TB sans nettoyage automatique sert à conserver certains fichiers de petite taille. Les fichiers de simulations sont également stockés sur bandes magnétiques ou disque en fonction de leur taille.
Des améliorations en cours de développement devront permettre de réduire les taux d’acquisition et la taille de certains événements. Ainsi le volume de données global en période de marche simultanée des deux détecteurs devrait être inférieur au volume actuel obtenu avec un détecteur unique.
Michel OBOLENSKY
