Rapport d'Activité et feuille de route (renouvellement du GDR) 11/10/2010M. Dracos1 Nombre de participants jusqu'à maintenant: CEA: 40 CNRS: 97.

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1 Rapport d'Activité et feuille de route (renouvellement du GDR) 11/10/2010M. Dracos1 Nombre de participants jusqu'à maintenant: CEA: 40 CNRS: 97

2 Rapport d'Activité 11/10/2010M. Dracos2

3 Rapport d'Activité 11/10/2010M. Dracos3

4 French Neutrino Roadmap (present projects) 11/10/2010M. Dracos4 –NEMO3 (Fréjus) Double beta decay Limit on neutrino mass: ~0.3 eV End of data-taking and decommissioning end 2010 –OPERA (Gran Sasso)    →    appearance experiment using the CNGS neutrino beam ~2  per year data taking starting: 2008 end: 201x (or after accumulating 22.5 10 19 p.o.t.)  L=2

5 French Neutrino Roadmap 11/10/2010M. Dracos5 –T2K-phase I (Japan) JPARC neutrino beam near and far (SK) detector data taking starting: beginning 2010 –Borexino (Gran Sasso): solar neutrinos

6 French Neutrino Roadmap 11/10/2010M. Dracos6 Two FP7 projects: EUROν Design Study for new neutrino facilities in Europe Project started: 1 st September 2008 Duration: 4 years – completion in 2012 LAGUNA (next) Design Study for large underground laboratories for astroparticle and neutrino studies Project started: 1 st August 2008 Duration: 2 years – completion in 2010

7 French Neutrino Roadmap 11/10/2010M. Dracos7 –Starting Projects: Double Chooz (Chooz nuclear plant) –1↔3 neutrino oscillation observation and  13 measurement –data taking starting with far detector: End 2010 –construction of near detector: 2011-2012 sin 2 2θ 13 limit 20102011201220132014

8 A cavity of about 3’500 m3 at middle of Fréjus Road Tunnel in French Territory French Neutrino Roadmap (~short-term) 11/10/2010M. Dracos8 Second generation experiments on nuclear plants (sensitivity sin 2 2θ 13 > 0.01-0.02): This step will depend on the results of the preceding projects (Double-Chooz, T2K). These projects could be Triple-Chooz or Daya Bay (in China). Super-NEMO (sensitivity > 50 meV): Currently, R&D is carried out to improve the performances of the “traco-calo” technique already used by NEMO3. This R&D concentrates on the enrichment of the isotopes used, on low radioactivity materials and on the improvement of the scintillator energy resolution. At the end of this period, following the results obtained, a decision must be taken concerning the feasibility of the Super-NEMO experiment. –possible location: extra new gallery in the existing Fréjus laboratory (LSM).

9 French Neutrino Roadmap (midium-term) 11/10/2010M. Dracos9 Le CERN vient de lancer un appel pour proposer des projets neutrino auprès du PS. Ces projets pourraient concerner la vérification de l'anomalie de LSND (si anomalie il y a) ou/et la mesure de sections efficaces ou/et le R&D de détecteurs concernant les futurs projets neutrino. Le GDR considère que les deux dernières possibilités pourraient être intéressantes et favoriserait une telle participation. Par contre, concernant la seule vérification des résultats de LSND, le GDR considère pour le moment la justification de ces projets relativement faible. La Design Study EUROν va se terminer en août 2012. A la fin de cette période il est très probable qu'un nouveau projet européen soit soumis pour faire du R&D sur des points soulevés par EUROν. Ce R&D aura très probablement besoin des installations du CERN et peut donc être lié à l'item précédent. Comme le CNRS et le CEA ont joué un rôle important dans EUROν, il sera naturel qu'ils participent aussi à cette phase des projets vers une nouvelle facilité neutrino. T2K phase 2: A partir de 2016, une fois que la première phase de T2K sera achevée avec une intensité de 0.75 MW, l'intensité du faisceau augmentera progressivement pour atteindre une valeur de 1.66 MW. Cette phase permettra d'avoir une sensibilité à une éventuelle violation de CP et à la hiérarchie de masses pour sin 2 2θ 13 jusqu'à 0.01. Si les expériences précédentes arrivent à démontrer que la valeur de θ 13 et significativement élevée, une participation renforcée à cette expérience à partir des groupes déjà engagés dans T2K, voire d'autres groupes, pourrait être envisagée pour mesurer les deux autres paramètres restant, δ CP et hiérarchie de masses.

10 French Neutrino Roadmap (long-term >2020) 11/10/2010M. Dracos10 CERN To Fréjus (C2F): Super Beam project based at CERN coupled to a far detector located at the underground laboratory of Modane in the Fréjus tunnel (130 km). This large volume facility is proposed to use, for an intense neutrino beam production, a very intense proton beam of 4 MW. This project requires the presence of a large megaton detector (MEMPHYS) which could be placed in an enlargement of the underground laboratory of Fréjus. Beta Beams (“low γ”~100): project based at CERN coupled to a remote detector in Fréjus tunnel. It consists of producing intense neutrino beams with a better defined energy and an increased purity compared to the technique of Super Beams, using beams of β emitter radioactive ions like, e.g., 6 He for anti-neutrinos and 18 Ne for neutrinos. It could use the existing CERN infrastructures and direct its neutrino beam towards the same detector as that of C2F project.

11 Combination of Super-Beam with Beta-Beam 11/10/2010M. Dracos11 2 beams 1 detector 2 beams 1 detector Super Beam Beta Beam combines CP and T violation tests the unoscillated neutrinos of one facility help to measure the cross sections of the other facility

12 French Neutrino Roadmap (very long-term >2025) 11/10/2010M. Dracos12 Neutrino Factory: This project proposes to use an intense neutrino beam produced by a beam of muons suitably accelerated. This technique never used up to now, requires an intense R&D to prove its feasibility. The project could largely profit from the experience gained on proton drivers previously developed for the Super Beam projects. It also will be able to benefit from the physics results of the two preceding projects (Super Beam and Beta Beams) for better adjustment of its parameters and thus optimizing its physics performance. On the other hand, the “modest” size detector (50 kt) offers limited possibilities in the field of “non accelerator” physics. sin 2 2  13 ISS arXiv:0710.4947 [hep-ph] CP Violation

13 Conclusions 11/10/2010M. Dracos13 New activity report is almost final. The Roadmap is now updated. Request to IN2P3/CNRS and commission 03 for renewal has been sent. Discussion with commission 03 the 22 nd of November.