PROBING OF NON STANDARD NEUTRINOS INTERATION WITH MATTER IN OSCILATION NEUTRINO EXPERIMENTS WITH LONG BASELINE

• Main Author: NEI CIPRIANO RIBEIRO
• Other Authors: HIROSHI NUNOKAWA
• Language: Portuguese
• Published: PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO 2008
• Online Access: http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=12392@1; http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=12392@2

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO RIO DE JANEIRO === CONSELHO NACIONAL DE DESENVOLVIMENTO CIENTÍFICO E TECNOLÓGICO === Em física de neutrinos, quase todos os dados de experimentos importantes podem ser explicados através de oscilação de neutrinos causados por massas e misturas. Porem, existe a possibilidade de que os neutrinos tenham algumas propriedades, além dessas mencionadas, que manifesta alguma física nova ou física além do modelo padrão. Esta nova física pode ser explicada por partículas exóticas ainda desconhecidas que são responsáveis por interações extras ou interação não padrão com os neutrinos e aqui as estudaremos fenomenologicamente, isto é, não nos preocuparemos com um modelo teórico em si. Nesta tese, estudamos os efeitos dessa interação não-padrão de neutrinos com a matéria para os experimentos de oscilação de grandes comprimentos. Nós consideramos dois detetores idênticos, mas com suas distâncias em relação à fonte, diferentes em dois casos: Primeiro, estudamos o potencial para sondar os efeitos de interação não-padrão para experimentos que usam feixes de neutrinos convencionais vindo de decaimentos de píons. Como exemplo, consideramos um feixe de neutrinos a ser criado pelo acelerador de prótons do JPARC (Japan Proton Accelerator Research Complex) no Japão. Nele, consideramos dois detetores, além do detetor próximo ao JPARC para monitorar o feixe; temos o primeiro que está situado em Kamioka, Japão e o outro em algum lugar na Coréia do Sul, sendo que o primeiro está a 295 km, enquanto o segundo está em torno de 1000 km do JPARC. Segundo, avaliamos também o potencial da fábrica de neutrinos, o qual utiliza feixes de neutrinos vindo do decaimento de múons armazenados num anel para estudar os parâmetros de interação não-padrão e o seu impacto na sensibilidade da fase de violação CP e o ângulo de mistura 013. Neste trabalho, também combinamos os dados simulados com dois detetores com comprimentos diferentes, sendo o primeiro a 3000 km e o outro a 7000 km da fonte. O comprimento deste segundo detetor foi escolhido pelo fato de ter uma característica peculiar, o Magic Baseline (comprimento mágico), onde a probabilidade de oscilação não depende da fase de violação de CP quando os parâmetros não-padrão estão ausentes. === In neutrino physics, most of the experimental data importants can be explained due to neutrino oscilation induced by mass and mixing. However, there is the posibility that the neutrinos have some properties, new physics or beyond Standard Model. This new physics can be explained with some so far unknown exotic particles that are responsables for extra interactions ornon standard interaction with neutrinos and here we studied fenomenologically, without concerning about any theoretical model. In this Thesis, we study the effects of Non Standard Interaction (NSI) with matter in experimentsof oscilation in long baseline. We consider two identical detectors, but wih diferent baselines from source, in two cases: first, we study the probing potencial to analyse the NSI effect for experiments that use conventionalneutrino beams coming from pions decay. For example, we should consider a neutrino beam created at the Proton Accelerator JPARC (Japan Proton Accelerator Research Complex) in Japan. We consider two detectors, in additionto the front detector at JPARC to monitor the beam; we have the first in Kamioka, Japan and other somewhere in Korea, the first is at 295km, and the second is localizate about 1000 km from JPARC. In sequence, we also evaluate the potencial of Neutrino Factory, where a neutrino beam come from a muon decay storage ring, in order to study the non standard interactions parameter and its impact in CP phase sensibility and the mixingangle 013. In this work we combined theses simulated data from two detectors with differents baselines, with the first localized at 3000 km and the other at 7000 km from the source. The baseline of this second detectorwas chosen because it has a special feature, the Magic Baseline, where theoscilation probability do not depend of CP phase violation when the nonstandard parameters are absent.