Sous l'effet de la pêche, de nombreuses espèces de raies des eaux européennes ont décliné au cours du 20ème siècle. La conservation de ces espèces est un objectif majeur quant à la gestion des ressources marines. La raie bouclée (Raja clavata) est l'espèce de raie la plus répandue d'Atlantique Nord-Est. Sa gestion, basée sur un quota non spécifique, repose principalement sur les observations scientifiques et professionnelles et non sur des méthodes d'évaluations d'abondance. Les objectifs de cette thèse consistent ainsi à comparer les méthodes d'évaluations d'abondances disponibles pour cette espèce et à les appliquer aux données disponiblesDeux grands axes sont creusés : l'utilisation de méthodes basées sur la démographie de l'espèce et de méthodes basées sur la génétique. / During the 20th century, several skates and rays species in European waters declined because of fishing. Conservation of these species is a major objective of the management of marine resources. The thornback ray (Raja clavata) is the most widespread species of the North-Est Atlantic. Its management is based on a nonspecific quota and lay on observations only as no stock assessment is available.Thus this thesis aims to compare the available stock assessments methods for this species and to apply them to empiric data. Two types of methods are investigated: methods based on population demography and methods based on population genetics.

Ce manuscrit présente une mesure de la section efficace de production des bosons W et de l'asymétrie de charge dans les collisions proton-proton avec l'expérience ATLAS à une énergie dans le centre de masse de 7 TeV. Ces mesures posent des contraintes sur la fraction d'impulsion des protons portée par les partons qui contribuent à la production des bosons W et donc elles permettent d'ameliorer notre compréhension des fonctions de distribution de partons. Dans l'analyse, les événements de signal sont sélectionnés dans le canal électronique W −→eν . Le calorimètre électromagnétique à Argon Liquide joue un rôle important pour la détection des électrons. L'auteur de cette thèse a travaillé sur la reconstruction en ligne de l'énergie dans les détecteurs à LAr. Un aspect important pour les mesures liées à la charge électrique, comme l'asymétrie de charge du boson W, est l'évaluation du taux de misidentification de la charge pour des électrons et des positons. Dans ce manuscrit, la section efficace de production de bosons W multipliée par le rapport de branchement est présentée de façon inclusive, en fonction de la pseudorapidité du lepton, et comme mesure différentielle en deux dimensions (c'est à dire en fonction de la pseudorapidité et de l'énergie transverse du lepton). La mesure de l'asymétrie de charge est aussi présentée en fonction de la pseudorapidité du lepton uniquement et en fonction de la pseudorapidité et de l'énergie transverse du lepton. Les données ont été enregistrées par l'expérience ATLAS en 2011 et correspondent à 4.7 fb−1 . / This document presents a measurement of the production cross section of W bosons and of its charge asymmetry in proton-proton collisions at a centre of mass energy of 7 TeV with the ATLAS detector. These measurements provide information on the momentum fraction of the protons carried by the partons contributing to the W production and therefore allow to better understand the parton distribution functions of the proton. The W candidate events are selected in the W −→ eν decay mode. The LAr electromagnetic calorimeter plays an important role in the detection of electrons and the author has worked on the on-line energy reconstruction in the LAr detectors. A subject which is treated in some detail is the evaluation of the charge misidentification rates for electrons and positrons. This is a key ingredient for charge related measurements such as the W charge asymmetry. In this document, the W production cross section times the branching ratio is studied inclusively, as a function of the lepton pseudorapidity and as a double differential measurement as a function of the lepton pseudorapidity and transverse energy. The charge asymmetry measurement is presented as a function of the lepton pseudorapidity and as a double differential measurement as well. The data were recorded by the ATLAS detector in 2011 and correspond to 4.7 fb−1 .

Depuis la confirmation de l’existence du boson de Higgs et avec l’absence de signes de nouvelle physique au LHC, les oscillations des neutrinos sont parmi les seules à offrir des perspectivesd’observation et de mesure de phénomènes de nouvelle physique au delà du modèle standard.Le premier chapitre de cette thèse introduit le concept d’oscillation de saveur des neutrinospuis décrit l’état de l’art des connaissances ainsi que les perspectives expérimentales pour mesurer ou observer les pièces manquantes.Pour obtenir des résultats significatifs, ces futures expériences auront besoin de pouvoir profiter d’une meilleure compréhension des processus d’interaction des neutrinos. Le second chapitre décrit ces interactions d’un point de vu théorique.Le troisième chapitre présente l’expérience T2K ainsi que ses résultats sur les oscillationsdes neutrinos. Le quatrième décrit plus précisément le détecteur proche de T2K (ND280) etl’usage qu’on en fait dans les analyses d’oscillations.La couverture angulaire de la sélection des interactions dans le détecteur proche de T2K estlimitée par rapport à celle, complète, du détecteur lointain. Le chapitre 5 décrit deux sélections visant à améliorer cette couverture, ainsi que celle utilisée pour réaliser, dans le cadre de cette thèse, la mesure de la section efficace d’interaction des neutrinos muoniques par courant chargé sur le carbone sans production de pions dans l’état final.Le chapitre 6 décrit cette mesure, conçue pour ne pas dépendre de modèles théoriques d’interaction, et réalisée pour la première fois en fonction du nombre de protons éjectés et de leur cinématique. Les résultats sont montrés dans le chapitre 7. / Since the Higgs boson discovery and the absence of hints pointing to new physics at the LHC, neutrinos oscillations are one of the only perspectives to observe new physics phenomenon beyond the standard model. The first chapter of this thesis introduces the concept of neutrino flavour oscillation before describing the state of the art knowledges as well as the experimental perspectives of observing or measuring the missing parts.To obtain significant results, those future experiments will need a better understanding of neutrino interactions. The second chapter describes these interactions from a theoretical point of view. The third one describes the T2K experiment and its main results on neutrino oscillations. Chapter four focus on the T2K near detector (ND280) and on how it is used within neutrino oscillations analysis. The angular acceptance of the current ND280 selection is limited compared to the far detector one. Chapter 5 describes two selections developed in order to improve this angular acceptance. This chapter also describes the selection used to carry out this thesis main work : the cross-section measurement of muon neutrino charged current interactions on Carbon, with no pions in the final state and as a function of the outgoing particles multiplicity and kinematics. Chapter six describes this measurement, designed to be as model independent as possible, and made for the first time as a function of the protons multiplicity and of their kinematic. The results are shown in chapter seven.

Le but premier de la physique des hautes énergies est d'améliorer notre connaissance de la structure fondamentale de la matière, et notamment des particules qui constituent le monde. L'une d'entre elles est le quark top, qui fut découvert en 1995 par les collaborations CDF et D0 auprès du collisionneur protons-antiprotons Tevatron. Un des buts principaux du Tevatron a été depuis l'étude fine des propriétés du quark top, et en particulier de la section efficace de production de paires top-antitop. Différentes analyses ont été menées dans les canaux leptons, dileptons, et tout hadronique afin de déterminer le plus précisément possible les valeurs de ces paramètres, et ainsi de tester la validité du Modèle Standard. Le but principal de cette thèse est de vérifier une des prédictions théoriques du Modèle Standard de la physique des particules, à savoir la section efficace de production top-antitop, auprès du collisionneur Tevatron. Le canal étudié est constitué d'un muon, d'un lepton tau, de leurs neutrinos associés, de de deux jets de quark b (l'un d'entre eux provenant d'un quark b, l'autre d'un anti-quark b). La reconstruction et l'identification des jets , des muons, des leptons taus (en particulier par l'utilisation d'un réseau de neurones dédié), et l'étiquetage des jets de b, représentent les éléments fondamentaux de cette étude. Au final, un bon accord entre les données et la simulation Monte Carlo est obtenu à la dernière étape de cette analyse. En outre, la mesure finale de la prédiction théorique au niveau NLL + NLO du calcul des pertubations sont compatibles. / The purpose of high energy physics is to improve our knowledge about the fundamental structure of matter, in particular about particles that constitute the world. One of these is the top quark, that was discovered in 1995 by the CFD and D0 collaborations at the Tevatron protons-antiprotons collider. One of the primary aim of the Tevatron has been then the fine study of the top quark propertiers, in particular the top-antitop production cross section. SDifferent analysis have been performed in the leptons, dileptons, and all-hadronic channels to determine accurately the values of these parmatersn and thus to test the validity of the Standard Model.The main goal of this thesis is to verify one of the theoretical predictions of the Standard Model of particle physics, the top-antitop production cross section, at the Tevatron collider. The channel studied is constituted by one muon, one tau lepton, their associated neutrinos, and two b-jets (one coming from the quark, the other one coming from a b anti-quark). The reconstruction and identification of jets, of muons, of taus (in particular with the use of a taus neural network), and the b-tagging of jets, represent the fundamental elements of this study. Endly, a good agreement between data and Monte Carlo simulation is obtained at the final stage of analysis. Moreover, the final measurement and the theoretical prediction at the NLL+NLO perturbations level are found to be compatible.

Résumé indisponible / Résumé indisponible

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Les études de différentes propriétés des paires top-antitop dans l'état final dileptonique sont présentées dans cette thèse. Deux analyses ont été réalisées dans des expériences différentes : l'une à D0 auprès du Tevatron, l'autre dans ATLAS auprès du LHC. Les deux collisionneurs étant différents, les mesures qui y sont réalisées sont complémentaires pour les études des propriétés du top. La première analyse, réalisée dans l'expérience D0, a consisté à faire une mesure simultanée de la section efficace de production des paires top-antitop et du rapport d'embranchement t -> Wb Cette mesure a été réalisée dans le canal dileptonique avec un lot de données correspondant à une luminosité de 5,4 fb⁻¹. Elle a ensuite été combinée avec la mesure réalisée dans le canal semileptonique pour obtenir une précision de 8% sur la section efficace, comparable à la précision des calculs théoriques. La deuxième analyse présentée, réalisée dans l'expérience ATLAS , a consisté à mesurer l'asymétrie de charge du quark top dans le canal dileptonique avec le lot de données enregistré par ATLAS en 2011, soit 4,7 fb⁻¹. Les résultats ont ensuite été combinés avec le résultat du canal semileptonique obtenu avec 1 fb⁻¹. On mesure : A^C(ttbar) = 0,029 +- 0,018 (stat.) +- 0,014 (syst.), ce qui est compatible avec la prédiction du modèle standard de 0,004 +- 0,001.

La recherche en physique des particules recouvre des activités diverses depuis la conception des expériences, la mise en route et le suivi des détecteurs, le traitement des données et leur analyse, jusqu'à la communication des résultats aux scientifiques et au grand public. Le document illustre différentes facettes de cette recherche via: la description de la grille de calcul et de stockage qui permet le traitement des données enregistrées par les expériences du LHC et en particulier par l'expérience ATLAS; une mesure de la section efficace top-antitop avec l'expérience D0 auprès du Tevatron; la description de quelques actions de diffusion des connaissances auprès du grand public.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

L'analyse par microsonde électronique (EPMA) permet de quantifier, avec une grande précision, les concentrations élémentaires d'échantillons de compositions inconnues. Elle permet, par exemple, de quantifier les actinides présents dans les combustibles nucléaires neufs ou irradiés, d'aider à la gestion des déchets nucléaires ou encore de dater certaines roches. Malheureusement, ces analyses quantitatives ne sont pas toujours réalisables dû à l'indisponibilité des étalons de référence pour certains actinides. Afin de pallier cette difficulté, une méthode d'analyse dite « sans standard » peut-être employée au moyen d'étalons virtuels. Ces derniers sont obtenus à partir de formules empiriques ou à partir de calculs basés sur des modèles théoriques. Toutefois, ces calculs requièrent la connaissance de paramètres physiques généralement mal connus, comme c'est le cas pour les sections efficaces de production de rayons X. La connaissance précise de ces sections efficaces est requise dans de nombreuses applications telles que dans les codes de transport de particules et dans les simulations Monte-Carlo. Ces codes de calculs sont très utilisés en médecine et particulièrement en imagerie médicale et dans les traitements par faisceau d'électrons. Dans le domaine de l'astronomie, ces données sont utilisées pour effectuer des simulations servant à prédire les compositions des étoiles et des nuages galactiques ainsi que la formation des systèmes planétaires.Au cours de ce travail, les sections efficaces de production des raies L et M du plomb, du thorium et de l'uranium ont été mesurées par impact d'électrons sur des cibles minces autosupportées d'épaisseur variant de 0,2 à 8 nm. Les résultats expérimentaux ont été comparés avec les prédictions théoriques de sections efficaces d'ionisation calculées grâce à l'approximation de Born en ondes distordues (DWBA) et avec les prédictions de formules analytiques utilisées dans les applications pratiques. Les sections efficaces d'ionisation ont été converties en sections efficaces de productions de rayons X grâce aux paramètres de relaxation atomique extraits de la littérature. Les résultats théoriques du modèle DWBA sont en excellents accords avec les résultats expérimentaux. Ceci permet de confirmer les prédictions de ce modèle et de valider son utilisation pour le calcul de standards virtuels.Les prédictions de ce modèle ont été intégrées dans le code Monte-Carlo PENELOPE afin de calculer l'intensité de rayons X produite par des standards pur d'actinides. Les calculs ont été réalisés pour les éléments dont le numéro atomique est 89 ≤ Z ≤ 99 et pour des tensions d'accélération variant du seuil d'ionisation jusque 40 kV, par pas de 0,5 kV. Pour une utilisation pratique, les intensités calculées pour les raies L et M les plus intenses ont été regroupées dans une base de données.Les prédictions des standards virtuels ainsi obtenus ont été comparées avec des mesures effectuées sur des échantillons de composition connue (U, UO2, ThO2, ThF4, PuO2…) et avec les données acquises lors de précédentes campagnes de mesures. Le dosage des actinides à l'aide de ces standards virtuels a montré un bon accord avec les résultats attendus. Ceci confirme la fiabilité des standards virtuels développés et démontre que la quantification des actinides par microsonde électronique est réalisable sans standards d'actinides et avec un bon niveau de confiance. / Electron probe microanalysis (EPMA) is used to quantify with a high accuracy the amount of different elements present on a sample of unknown composition. EPMA is largely used to quantify the amount of actinides present in fresh and irradiated fuels, to manage waste disposal and to date rocks. However, quantitative EPMA is not always possible to achieve for these materials due to the lack of suitable reference standards for the radionuclides. To overcome this difficulty, standardless methods of analysis are employed with mean of virtual calculated standards. These calculated standards are generally obtained from empirical formulae based on experimental extrapolations or from theoretical calculations that require physical parameters which are poorly known as it is the case for the X-ray production cross section.The accurate knowledge of these cross sections is required in many applications such as in particle transport code and in Monte Carlo simulations. The computer simulations are widely used in the medical field and particularly in medical imaging and in electron beam therapy. In the field of astronomy, these data are used to perform simulations that predict the compositions of stars and galactic clouds, and the formation of planetary systems.In the present work, L- and M-shell absolute x-ray production cross sections were determined experimentally for elements lead, thorium and uranium by electron impact using ultrathin self-supporting targets with thickness varying from 0.2 to 8 nm. The measured cross sections have been compared, with the distorted-wave Born approximation (DWBA) calculated by Bote et al. and with the predictions of analytical formulae widely used in practical applications. For the conversion of inner-shell ionization cross sections into x-ray production cross sections, atomic relaxation parameters were extracted from the literature. The predictions of the DWBA calculations are in excellent agreement with our measured x-ray production cross sections. This confirms the predictive results of this model and its usefulness for the calculation of virtual standards.The DWBA calculations were used into the Monte Carlo simulation code PENELOPE to calculate the X-ray intensity produced by pure actinide standards. The X-ray intensities were calculated for elements with atomic number 89 ≤ Z ≤ 99 and for accelerating voltage ranging from the ionization threshold up to 40 kV with a step of 0.5 kV. For a practical use, the calculated intensities for the most intense L and M lines were stored in a database.The predictions of our calculated standards have been compared with the x-ray intensity of known composition actinide samples (such as U, UO2, ThO2, ThF4, PuO2…) and with the data acquired during previous measurement projects. Actinide quantifications performed by virtual standards were found to be in fair agreement with the expected results. This confirms the reliability of the developed virtual standards and demonstrates that actinide quantification by EPMA can now be possible to perform without material actinide standards and with a good level of accuracy.