Etude des sensibilité et bruits de fond de l'expérience Double Chooz pour la recherche du paramètre de mélange leptonique Theta 13

L'expérience Double Chooz étudiera les oscillations des antineutrinos électroniques produits par la centrale nucléaire de Chooz pour mesurer l'angle de mélange θ13. La connaissance actuelle sur ce paramètre, apportée par CHOOZ, peut être améliorée en réduisant les erreurs statistiques et systématiques. Afin de réduire la première de ces deux incertitudes, Double Chooz observera un échantillon de données conséquent. Cette expérience utilisera deux détecteurs identiques pour s'affranchir de la plupart des incertitudes expérimentales intervenant dans les processus de production et de détection. Une attention particulière sera portée sur les bruits de fond engendrés par la radioactivité naturelle et les interactions des rayons cosmiques. Nous présentons, dans cette thèse, la simulation que nous avons mise en place pour calculer la sensibilité sur la mesure de θ13 et le potentiel de découverte de l'expérience. Nous nous sommes intéressé en particulier à quantifier les incertitudes liées aux détecteurs limitant la sensibilité sur θ13. Nous avons également pris en compte certains bruits de fond tels que les événements accidentels engendrés par la radioactivité des PM, les événements corrélés produits par les neutrons de spallation ainsi qu'un bruit de fond hypothétique (celui ayant la forme du signal d'oscillation recherché). Après trois années de prise de données, Double Chooz permettra d'observer un signal d'oscillation pour sin2(2θ13)>0,05 (à 3σ) ou bien, si aucune oscillation n'est découverte, de mettre une limite de sin2(2θ13)