La neutronique

Résumé : Une façon générale, l'état critique désigne la frontière entre deux comportements antinomiques d'un système physique ou biologique. Pour les spécialistes des réacteurs nucléaires, c'est l'état qui sépare le cas d'une réaction en chaîne de fissions qui s'éteint inexorablement et celui d'une réaction qui, au contraire, se développe de plus en plus vite, jusqu'à ce qu'intervienne une contre-réaction. Cet état, caractérisé par un " facteur de multiplication " juste égal à 1, est celui qui est visé dans un réacteur devant fournir une puissance constante dans le temps. Mais dans les autres installations où sont manipulées des matières fissiles - fabrication, transports, retraitement de combustibles nucléaires - il faut absolument éviter d'atteindre et surtout de dépasser l'état critique qui conduirait à un accident causant des dégâts matériels et émettant des rayonnements dangereux. Ce livre développe ces notions de criticité, apporte les éléments de neutronique permettant d'évaluer le facteur de multiplication, analyse les scénarios accidentels susceptibles d'intervenir et présente les expérimentations et les codes de calcul associés. Les spécialistes du nucléaire seront intéressés par une présentation originale de ce problème. Les autres lecteurs découvriront un domaine de la physique peu connu mais, comme tous les autres, passionnant.

En termes simples et accessibles, ce livre présente les principes physiques, l'histoire, les développements industriels de l'énergie nucléaire. Plus de vingt-cinq ans après le drame de Tchernobyl et quelques mois après celui de Fukushima, il en discute les atouts et les risques pour pouvoir évaluer correctement les avantages comme les inconvénients.

La neutronique est l'étude du cheminement des neutrons dans un réacteur nucléaire et des réactions nucléaires associées, notamment les réactions de fission, dont la chaleur quelles dégagent peut être utilisée dans de nombreux domaines de l'industrie civile : production d'électricité, production d'hydrogène, dessalement de l'eau de mer, chauffage urbain, propulsion navale, propulsion spaciale... Le présent cours, dispensé à MINES ParisTech et aux Arts et Métiers ParisTech depuis plusieurs années, est une introduction à la neutronique dont l'objectif est l'acquisition des principes physiques fondamentaux de cette branche originale de la physique nucléaire, dite "basses énergies", par opposition à la physique nucléaire "hautes énergies" focalisée sur les particules élémentaires. Il s'adresse aux étudiants ou aux travailleurs du secteur nucléaire ou encore à tous ceux qui, plus généralement, sont curieux de savoir "comment cela fonctionne" avec la garantie d'accéder à une information rigoureuse et scientifiquement exacte.

Après l'accident de Fukushima en mars 2011, la place de l énergie nucléaire est remise en cause en France et à l étranger. Son remplacement par les énergies renouvelables (solaire, éolien, biomasse,...) et la sûreté des centrales sont au centre du débat. Mais quelles réalités recouvrent le nucléaire en France? Pour sortir du brouhaha médiatique, « Entrez dans l actu » vous apporte des informations objectives, factuelles et chiffrées sur le nucléaire.