Les données nucléaires

​Pour décrire le cheminement des neutrons dans la matière, les réactions en chaîne et les modifications de la composition de la matière dues aux réactions nucléaires, la neutronique a besoin de données de base : sections efficaces microscopiques caractérisant les probabilités d’interaction entre les neutrons et la matière, observables post-fission, données de décroissance radioactive des radionucléides formés par les réactions nucléaires en jeu, nature et énergie des rayonnements émis.

Les méthodes de la neutronique

​Dans le cœur d’un réacteur nucléaire, la propagation des neutrons est couplée à la transmutation des milieux dans lesquels ceux-ci se propagent. En effet, l’irradiation neutronique et la température du combustible, du modérateur et de l’ensemble des structures existantes présentent des variations spatiales et temporelles significatives. Il s’ensuit que la composition en nucléides des milieux irradiés varie en espace et en temps. Cela explique que la neutronique traite deux équations fondamentales couplées, régissant dans l’espace et dans le temps, l’une le déplacement des neutrons, et l’autre l’évolution des compositions isotopiques.

Les codes de calcul de la neutronique et le calcul haute performance

​Les études réalisées par les physiciens des réacteurs nécessitent d’accéder aux grandeurs physiques d’intérêt telles que la puissance du réacteur, les flux de particules, les concentrations des nucléides... Pour cela, il faut résoudre les équations qui gouvernent la propagation des neutrons dans l’espace et dans le temps et celles qui régissent l’évolution temporelle des concentrations des nucléides présents et formés dans les différents matériaux composant le combustible et l’ensemble des structures du réacteur.

Qualification et neutronique expérimentale

​La démarche de vérification, validation et qualification (VVQ) d’un outil de calcul scientifique est le processus consistant à évaluer sa capacité à prédire les valeurs de grandeurs physiques d’intérêt associées à des phénomènes pour un champ défini d’applications. Elle vise en particulier à aboutir à la quantification des incertitudes et à la maîtrise des biais de calcul associés aux grandeurs utilisées et/ou obtenues dans les études réalisées avec cet outil.

Les applications de la neutronique

​Ce chapitre propose entre autres une classification synthétique des grands domaines d’application de la neutronique, dans son acception étendue, mentionnant leurs spécificités ainsi que des besoins d’études associés.