Matériaux innovants pour l'adsorption extrême du radon – IRENE

Le bruit de fond radioactif induit par le 222Rn est l’une des contraintes les plus fortes sur la sensibilité de certaines expériences de physique et astrophysique des particules à base énergie et très faible taux de comptage, comme par exemple la recherche de la double désintégration beta sans neutrinos ou la détection directe de la matière noire. Ces contraintes imposent un niveau de pureté extrême atteignant quelques atomes de radon par m3 ou par tonne de matière active de détection. Pour obtenir les conditions de pureté draconienne imposées par les futures expériences, en particulier en présence de xénon comme matière active, des matériaux nouveaux, possédant une grande capacité d’adsorption du radon et une sélectivité extrêmement forte sont nécessaires. Ce challenge expérimental nécessite une collaboration innovante et interdisciplinaire entre des physiciens de particules, des spécialistes dans l’adsorption et de chimistes spécialisés dans la synthèse d’adsorbants organiques et inorganiques. Cinq laboratoires, le CPPM, MADIREL, l’ISm2, l’ILJ et l’IS2M proposent une collaboration. Trois voies de recherche seront considérées de manière théorique et expérimentale. Ainsi, des zéolithes, de composés carbonés et de cryptophanes de nouvelle génération et possédant une structure et composition chimique optimisée pour la capture du radon seront synthétisées et étudiés en profondeur.