Physique des collisions nucléaires

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.

Résumé : 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.

La catastrophe industrielle de l'usine AZF, en septembre 2001, est l'une des plus graves qu'ait connue la France par le nombre de morts, de blessés et les dégâts occasionnés. Cependant, cette catastrophe comporte également un second aspect : elle a provoqué, de longs mois durant, une mobilisation de grande ampleur contre le pôle chimique où se trouvait l'usine AZF en vue d'obtenir la fermeture des usines. Cet ouvrage analyse des conditions, les formes et les effets de cette mobilisation, qui s'est principalement dirigée contre les décideurs (industriels, Etat, élus), mais qui s'est également confrontée aux salariés des usines concernées. En ce sens, la catastrophe a produit une crise sociale relativement inédite, qu'il s'agit de mieux comprendre. En explorant les mobilisations contre le pôle chimique, on peut ainsi observer que la contestation des risques industriels n'est pas réductible à une simple crainte des populations environnant les usines à risques, que la concertation, même intensifiée, ne conduit pas nécessairement à l'apaisement des tensions engendrées par la catastrophe, que la concertation peut alimenter et soutenir la contestation. Ce livre est le fruit d'un travail de recherche qui s'est plongé, sans engagement personnel partisan, dans la contestation en train de se développer. Les enseignements qui en sont tirés, n'auront de portée que s'ils sont mis en débat, par les militants concernés, associatifs ou syndicalistes, les universitaires, des industriels, les responsables administratifs et les élus.

La gestion des déchets hautement radioactifs est sans doute le principal problème auquel la production d'énergie nucléaire ait à faire face. Peut-on se contenter de les enfouir profondément ? Faut-il les incinérer, et comment ? Plus généralement, alors que l'ensemble du cycle électronucléaire actuellement exploité se voit remis en cause, quelles améliorations peut-on y apporter à court ou moyen terme ? Parallèlement, quelles perspectives peut-on attendre des systèmes sous-critiques assistés par accélérateurs ? Quel est dans ce domaine l'apport novateur de la recherche fondamentale et de la communauté des physiciens nucléaires ? C'est précisément à toutes ces questions que l'École Joliot-Curie 1996 a tenté de répondre. Le présent volume regroupe une grande partie des contributions issues de cette école.