PRODUCTION D'ENERGIE NUCLEAIRE ET TRAITEMENT DES DECHETS

Cet ouvrage résulte d'un cours dispensé pendant plusieurs années en DEA "Champs, particules, matière" à l'Université d'Orsay, consacré à l'étude de la matière nucléaire dense formée à l'intérieur de certaines étoiles massives ou, sur terre, par collisions nucléaires. Ce sujet, en forte évolution à l'heure actuelle, n'a que marginalement pénétré l'enseignement traditionnel de la physique nucléaire. Il s'agit de proposer au lecteur une analyse des méthodes et des outils utilisés. Les objectifs scientifiques de ce texte s'orientent dans trois directions principales : la physique de l'équation d'état nucléaire, celle des collisions nucléaires et enfin les problèmes de dynamique dans les systèmes complexes. Le livre présente un panorama aussi abordable que possible de la physique des collisions nucléaires, du point de vue théorique. Il s'adresse donc spécifiquement aux chercheurs du domaine et aux étudiants de troisième cycle qui abordent cette physique ou des domaines connexes, comme l'astrophysique nucléaire ou la physique des particules. Il peut cependant être abordé dès le second cycle, au moins dans ses aspects qualitatifs. Enfin, il sera lu avec profit par tous ceux qui s'intéressent au sujet.

Cette introduction à la physique de la matière nucléaire se situe entre l'astrophysique et la physique nucléaire. Depuis le Big Bang, la synthèse des éléments conduit aux explosions de supernovae et à l'apparition d'étoiles à neutrons, sortes de gigantesques "cailloux " de matière nucléaire dense. Sur terre, les noyaux atomiques contiennent de minuscules phases de matière nucléaire que l'on étudie de façon systématique, en particulier par collision entre noyaux. La matière nucléaire constitue la partie centrale des noyaux atomiques et des étoiles massives. A deux échelles infiniment différentes du monde physique, une même phrase de matière joue ainsi un rôle fondamental dans l'apparition d'objets qui s'avèrent souvent essentiels pour analyser la structure et l'évolution de l'univers. Cet ouvrage présente et commente aussi bien les voies astrophysiques naturelles que les approches terrestres artificielles qui permettent d'étudier et de comprendre la matière nucléaire et ses propriétés. Bien qu'alliant le microscopique au macroscopique, la physique de la matière nucléaire peut être expliquée, dans une large mesure, à l'aide de concepts de physique élémentaire : physique nucléaire, physique statistique, astrophysique, etc. C'est cette opinion minimale qui a été retenue, tout en restant en prise sur les développements les plus récents du sujet. On a voulu conjuguer un point de départ élémentaire, qui suppose un minimum de pré-requis, avec les discussions les plus récentes des spécialistes. Dès le premier cycle universitaire, l'ouvrage peut être lu, à titre culturel, par un large public à qui il propose ses différents niveaux de lecture. Les aspects plus techniques sont abordés au cours du deuxième cycle. Enfin, les étudiants de troisième cycle et les chercheurs y trouveront une introduction à des domaines de la physique proches de leurs préoccupations.

La physique quantique ne décrit-elle que l'univers microscopique ? Ne serait-elle qu'un recueil de paradoxes ? Voici un livre qui montre, au contraire, comment elle se manifeste à toutes les échelles du monde qui nous entoure. Morceaux de métal, étoiles, métaux supraconducteurs, agrégats métalliques nanométriques, hélium liquide ou encore noyaux atomiques : tous ces objets sont des liquides quantiques dont les propriétés permettent d'appréhender, transversalement, un grand nombre de systèmes, de l'infiniment petit à l'infiniment grand. Un regard inédit sur notre monde.