Fission nucléaire, réaction en chaîne et criticité

D’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.