Préface à la première édition
Introduction
Chapitre 1. Notions de physique nucléaire
1. Les corps chimiques
2. Les molécules
3. Les isotopes
4. L’atome
5. Le nombre d’Avogadro
6. L’Équivalence masse-énergie
7. Le neutron
8. L’électron
9. Le proton
10. Le cortège électronique
11. Le noyau atomique
12. Le spin nucléaire
13. La radioactivité
14. Les filiations radioactives
15. Chaîne des noyaux lourds
Chapitre 2. Interaction des neutrons avec la matière
1. La diffusion du neutron
2. Les transmutations
3. La fission
4. La fusion
5. Les sections efficaces
6. La fission de l’atome
7. Les Produits de fission issus de la fission
Chapitre 3. Interaction des rayonnements électromagnétiques et des particules chargées avec la matière
1. Le rayonnement électromagnétique
2. Le rayonnement X
3. Interaction des photons avec la matière
4. La mesure des rayonnements
5. Interaction des électrons avec la matière
6. L’effet Tcherenkov-Mallet
7. Les particules chargées : diffusion de Rutherford
8. Transfert d’énergie à la matière
9. Création de paires ion-électron par ionisation
10. Variation de charge
11. Les produits de fission
12. Parcours dans la matière
Chapitre 4. Le ralentissement des neutrons
1. Présentation historique
2. Théorie du ralentissement élastique
3. Théorie du ralentissement continu
4. Le ralentissement dans un milieu absorbant
Chapitre 5. L’absorption résonnante
1. Modèle de section efficace
2. Formalisme de Breit-Wigner a un niveau
3. L’autoprotection
4. Ralentissement à travers des résonances
5. Le formalisme de Livolant-Jeanpierre
6. Modélisation de l’opérateur de ralentissement par l’isotope résonnant
7. Milieu hétérogène
8. Traitement de l’interaction énergétique : autoprotection des mélanges
9. Le modèle Résonance Intermédiaire dans le calcul du flux
10. La méthode des tables de probabilité
Chapitre 6. L’effet Doppler
1. Analyse intuitive de l’effet Doppler
2. Section efficace effective d’interaction avec la matière ≪ chaude ≫
3. L’élargissement Doppler généralisé : formule de Bethe-Placzek
4. L’élargissement Doppler d’une section de type Breit-Wigner
5. Application à la grande résonance de l’uranium
6. Effet de la température sur les sections efficaces
7. L’intégrale de résonance effective
8. Température effective Doppler
Chapitre 7. Thermalisation des neutrons
1. Historique
2. Théorie des gaz de Boltzmann
3. Application aux neutrons
4. Spectre de flux de neutrons
5. L’équation de thermalisation
6. Le modèle de Wigner-Wilkins : un gaz de protons libres
7. Spectre asymptotique
8. Solution simplifiée de l’équation de thermalisation avec absorption
9. Le modèle d’Horowitz-Tretiakoff
10. Le modèle de gaz lourd
11. Le modèle différentiel de Cadilhac, Horowitz et Soulé
12. Application du modèle de Cadilhac en milieu hétérogène
13. Représentation graphique du flux sur tout le spectre d’énergie
14. Cas de modérateurs réels
15. Échauffement et refroidissement par diffusion
16. L’absorption thermalisée
17. Calcul du taux de réaction dans un spectre thermalisé réel
18. Application du formalisme de Westcott
Chapitre 8. L’équation de Boltzmann
1. Présentation de l’équation de Boltzmann
2. L’équation intégro-différentielle du transport
3. Forme intégrale de l’équation de Boltzmann
4. Troisième forme de l’équation du transport : la forme intégrale surfacique
5. Notion de fonction caractéristique
6. Transformée de Fourier de l’équation de Boltzmann
7. L’équation du transport à une dimension
8. Solution asymptotique de diffusion
9. Équations du transport en géométrie tridimensionnelle
Chapitre 9. Les méhodes de calcul en transport neutronique
1. La méthode des ordonnées discrètes Sn
2. La méthode Sn exacte
3. La méthode des polynômes de Legendre
4. La méthode SPn
5. Traitement des interfaces entre milieux
6. La méthode des harmoniques sphériques
7. Le problème de Milne
8. La méthode DPn
9. Le demi-plan infini : problème de l'albédo
10. La méthode Bn
11. La méthode Tn
12. La méthode Fn
13. La méthode Cn
14. La méthode SKn
15. La méthode des caractéristiques
16. La formulation paire-impaire de l’équation du transport
17. La méthode variationnelle en transitoire
18. La méthode Gauss-Seidel sur les sources en transitoire
19. L’approche probabiliste : la méthode de Monte-Carlo
Chapitre 10. La diffusion neutronique
1. La loi de Fick
2. Conditions aux limites d’un milieu entouré de vide en théorie de la diffusion
3. Conditions aux limites entre deux milieux quelconques
4. L'équation de la diffusion en énergie
5. Équation de la diffusion à un groupe d’énergie
6. Diffusion ≪ thermique ≫
7. Diffusion d’une source dans un milieu non multiplicateur
8. Mesure de la longueur de diffusion d’un modérateur par atténuation
9. La méthode des neutrons pulsés
10. La diffusion dans un mur homogène
11. Transitoire de thermalisation d’une source en théorie dela diffusion.
12. La diffusion polycinétique
Chapitre 11. La réactivite d’un réacteur nucléaire
1. Facteur de multiplication de la réaction en chaîne
2. Formule des ≪ quatre facteurs ≫
3. Prise en compte des fuites dans le cas d’un réacteur fini
4. Facteur de multiplication à deux groupes
5. Facteur de multiplication par bilan de taux de réaction
6. Effet de réactivité ou écart de réactivité
7. Calcul de réactivité par la théorie des perturbations
Chapitre 12. Théorie de la pile critique homogène
1. Introduction
2. Notion de Laplacien matieère et géométrique
3. Condition de criticite
4. Notion de taille critique : le modèle fil
5. Mode fondamental d’un réacteur de géometrie simple
6. Réacteur tridimensionnel quelconque
7. Théorie de l’âge de Fermi
8. Diffusion multigroupe
9. Monocinétique des réacteurs en théorie de la diffusion avec source
10. Calcul à source : généralisation en multi-groupes
Chapitre 13. Le réflecteur neutronique
1. Quelques considérations mathématiques sur le réflecteur
2. Réflecteur en théorie de la diffusion
3. Définition de l’albédo réflecteur
4. Théorie du réflecteur à deux groupes d’énergie
5. Réacteur plan et réflecteur fini sans remontée en énergie
6. Le modèle d’albédo ≪ Magic Shell ≫ d’Ackroyd
7. Le modèle de réflecteur Lefebvre-Leigot
8. Matrice d’albédo
9. Prise en compte de la remontée en énergie
10. La correspondance diffusion/transport
11. Le modèle Reuss-Nisan
12. Le modèle Mondot
13. La méthode BETA généralisée
14. Absorption dans le réflecteur
15. Albedos doublement-différentiel
Chapitre 14. Le réacteur hétérogène
1. Pourquoi l’hétérogénéité ?
2. La théorie Gurevitch-Pomerantchuk de l’absorption résonnante hétérogène
3. Modélisation de la structure fine de flux
4. Le problème de l’équivalence transport-diffusion
5. Théorie de l’homogénéisation en diffusion
Chapitre 15. La physique du cycle du combustible
1. Notation schématique de la physique du cycle
2. Les désintégrations
3. Les réactions sous flux neutronique
4. Les équations de Bateman
5. Forme vectorielle de l’équation de Bateman
6. Calcul des grandeurs d’intérêt du cycle du combustible
7. Le calcul de l’évolution des noyaux
8. Principe de réduction des chaînes
9. Un exemple d’activation : les barres de contrôle
10. Physique du xénon
11. Physique du samarium
12. Physique du gadolinium
13. Le cycle industriel du combustible en France
Chapitre 16. Les contre-réactions neutroniques
1. Effet de la température combustible sur le coefficient de multiplication
2. Effet de la température du modérateur
3. Effet de bore dans les réacteurs à eau pressurisée
4. Coefficient de puissance
5. Modélisation des contre-réactions
6. Correction d’historique isotopique
Chapitre 17. La cinétique des réacteurs
1. Les neutrons prompts
2. Les neutrons retardes
3. Effet des neutrons retardés sur la cinétique des réacteurs
4. Équation de la cinétique neutronique
5. L’équation de Nordheim
6. Notion de ≪ prompt jump ≫ : injection d’un échelon de réactivité
7. La théorie de l’âge dans l’équation de cinétique des neutrons thermiques
8. Équations de cinétique réduite
9. Cinétique avec source de neutrons imposée
10. Spectre des neutrons retardés
11. Détermination pratique du temps de génération des neutrons prompts
12. Principales causes de variation de la réactivité
13. Accident de réactivité : insertion d’une très grande réactivité
14. Insertion d’anti-réactivité
15. Synthèse des cas
16. Créneau de réactivité
17. Chute des barres, insertion d’une grande anti-réactivité
18. Rampe de réactivité
19. Transitoire de réactivité
20. L’excursion de puissance
21. L'approche sous-critique : démarrage d'un cœur
22. Stabilité du réacteur
23. Oscillations spatio-temporelles du xénon
24. Effets cinétiquesmécaniques
25. Le bruit neutronique
Chapitre 18. Les méthodes de calcul en diffusion neutronique
1. Notion de maillages de calcul
2. Équations de diffusion multigroupe
3. La méhode des puissances
4. La méthode des Différences Finies
5. Les Méthodes Nodales
6. La méthode des Élements Finis
7. Les méthodes variationnelles
8. Le calcul des barres de contrôle
9. Le traitement des instrumentations
Conclusion
Annexe
La physique des réacteurs et les codes de neutronique à EDF
Références bibliographiques
Index
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