Physique nucléaire appliquée

Avec ce livre les étudiants de niveau master vont acquérir les bases scientifiques indispensables à la compréhension de la gestion de l'énergie nucléaire. L'approche et la compréhension détaillée des phénomènes physiques ont pour objectif l'application à l'industrie nucléaire. La gestion de l'énergie nucléaire constitue un enjeu sociétal majeur avec de nombreux défis industriels : gestion des déchets nucléaires, démantèlement des installations nucléaires, sûreté des centrales, différentes filières de réacteurs nucléaires pour l'avenir. Ce livre traite les aspects industriels, appliqués et fondamentaux de la physique nucléaire : la physique du noyau, les modèles aux désintégrations, et les applications à la production et la gestion de l'énergie nucléaire. Le nucléaire industriel est en constante évolution, en témoigne les changements opérés ces dernières années (fermeture de Fessenheim, relance du nucléaire en France).

L'auteur propose un ouvrage permettant à des étudiants de niveau master d'acquérir les bases scientifiques indispensables à la compréhension de la gestion de l'énergie nucléaire. L'approche est celle d'un livre de physique appliquée, dans lequel la compréhension détaillée des phénomènes physiques a pour objectif l'application à une thématique liée à l'industrie nucléaire. La gestion de l'énergie nucléaire constitue un enjeu sociétal majeur, de par les défis industriels que sont la gestion des déchets nucléaires, le démantèlement des installations nucléaires ou leur sûreté. La formation d'ingénieurs spécialisés dans ce domaine est donc indispensable à la prise en compte de ces thématiques scientifiques dans un contexte industriel. Suivant cette finalité, cet ouvrage permet l'acquisition de solides bases en physique nucléaire appliquée. Elles s'inscrivent dans le cadre de la formation générale des physiciens ou des ingénieurs et constituent des éléments indispensables pour les étudiants se destinant à une carrière dans l'industrie nucléaire. Cet ouvrage traite les aspects industriels, appliqués ou fondamentaux de la physique nucléaire. Il couvre tous les aspects scientifiques de la physique du noyau, des modèles aux désintégrations, et de ses applications à la production et la gestion de l'énergie nucléaire. Il permet d'acquérir les bases scientifiques nécessaires à la compréhension des thématiques à forts enjeux sociétaux que sont les déchets nucléaires ou les différentes filières de réacteurs nucléaires envisagées pour l'avenir. La philosophie de l'ouvrage est à la fois de proposer une approche formelle de la thématique, mais aussi de présenter systématiquement des exemples tirés de l'industrie nucléaire ou de la recherche en physique nucléaire. Cinquante exercices et problèmes corrigés sont également proposés.

Cet ouvrage propose une approche complète de la physique nucléaire à destination des étudiants préparant une carrière dans l'industrie nucléaire. Il couvre tous les aspects scientifiques de la physique du noyau et aborde les thématiques à fort enjeu sociétal que sont les déchets nucléaires ou la production d'énergie nucléaire. La philosophie de l'ouvrage est à la fois de proposer une approche formelle de la thématique mais aussi de présenter systématiquement des exemples tirés de l'industrie nucléaire ou de la recherche en physique nucléaire. Une cinquantaine d'exercices et problèmes corrigés sont également proposés.

Très complet, il s'adresse spécifiquement aux candidats qui préparent les concours de l'agrégation interne et externe de physique. Les modalités des épreuves ont été modifiées depuis 2020 : d'une préparation très guidée consistant à réfléchir sur une liste déterminée de thèmes possibles, elle est devenue très ouverte. Les candidats se retrouvent souvent égarés dans la diversité des sujets à maîtriser. Pour répondre à leurs attentes, chaque chapitre commence par une fiche synthèse rappelant les notions de base et une bibliographie conseillée pour les réviser. La suite est constituée de compléments permettant d'aller plus loin dans la compréhension de chaque notion importante, de la contextualiser et d'en saisir pleinement l'intérêt pédagogique. C'est un manuel rigoureux dont le discours s'appuie systématiquement sur des figures, graphes et schémas clairs et reproductibles le jour de l'épreuve. Il traite des thèmes les plus compliqués du programme du concours (Relativité, Mécanique quantique, Physique statistique, Physique du solide), que les ouvrages de référence traitent d'un point de vue purement disciplinaire sans questionnement pédagogique et à un niveau largement supérieur à ce qui est attendu au concours. Enfin, le lecteur aura plaisir à trouver une bibliothèque de ressources numériques (programmes informatiques sur Python, simulations de phénomènes physiques...) à télécharger qui l'aideront à comprendre puis à présenter le jour J, durant l'épreuve, les notions abordées. Sommaire Introduction : Outils transverses I. Mécanique1. Théorèmes généraux – 2. Changements de référentiels – 3. Oscillateurs – 4. Frottements solides – 5. Forces centrales – 6. Mouvement dans les champs électriques et magnétiques – 7. Relativité restreinte – 8. Mécanique Lagrangienne II. Physique quantique et nucléaire9. Introduction à la physique quantique – 10. Fonction d'onde et équation de Schrödinger – 11. Formalisme de la mécanique quantique – 12. Moment cinétique – 13. Résonance magnétique nucléaire (RMN) – 14. Energie nucléaire III. Thermodynamique15. Descriptions d'un système à l'équilibre – 16. Transformation d'un système thermodynamique – 17. Du fluide parfait à la transition de phase – 18. Les principes de la physique appliqués à des systèmes ouverts – 19. Les machines thermiques – 20. Phénomènes de transport IV. Phénomènes de transport21. Les bases théoriques de la physique statistique – 22. Ensemble canonique – 23. Ensemble grand-canonique – 24. Rayonnement thermique V. Physique du solide25. Description des solides – 26. Capacités thermiques des solides cristallins – 27. Conductions électrique et thermique dans les solides – 28. Propriétés magnétiques des solides

L'énergie sous toutes ses formes ! Thermodynamique : une approche pragmatique est un ouvrage de référence majeur en langue française. Il possède toutes les caractéristiques d'un ouvrage indispensable aux futurs ingénieurs : Il propose plus de 2000 exercices concrets dont environ 200 à résoudre avec Engineering Equation Solver (EES) ; Il offre une vingtaine de textes de vulgarisation scientifique à propos de divers aspects de l'énergie (exemple : la thermodynamique du corps humain comparée à celle du moteur à combustion interne) ; Il utilise le Système International d'unités avec les tables de propriétés en annexe du livre ; Il met l'accent sur la découverte et la compréhension de la physique appuyée par près de 200 exemples pratiques ; Il est écrit dans un style direct, concis et accrocheur. Ce que vous allez découvrir : Les concepts et les lois de la thermodynamique phénoménologique ; Les bilans de masse, d'énergie, d'entropie et d'exergie ; L'énergie sous toutes ses formes : l'énergie éolienne, solaire, hydroélectrique, nucléaire, fossile, la biomasse, l'hydrogène, etc., ainsi que la conversion de l'énergie d'une forme à une autre, son utilisation et ses effets sur l'environnement ; La thermodynamique au quotidien : à la maison, à la cuisine, dans les transports, dans le corps humain, dans la vie, dans la société, dans l'histoire, etc. Cet ouvrage est destiné aux professeurs et étudiants universitaires en ingénierie. Il couvre la matière des cours Introduction à la thermodynamique et Thermodynamique appliquée. Il constitue aussi un outil de référence incontournable pour tous les ingénieurs et les professionnels qui travaillent dans le domaine de l'énergie, de sa conversion à son utilisation, et de l'efficacité énergétique.

Contrer les pratiques malhonnêtes - dans l'enseignement supérieur comme dans la recherche - et renforcer l'intégrité académique est urgent. Car notre civilisation de la connaissance est menacée, tant par les nouveaux modèles de production du savoir que parle sans-gène des délinquants de la connaissance. Les membres de l'Institut International de Recherche et d'Action sur la Fraude et le Plagiat Académiques (IRAFPA) réalisent depuis plus de quinze ans des recherches théoriques et appliquées en vue d'améliorer les connaissances structurant le concept d'intégrité académique. Mais cela ne sera pas suffisant. C'est un véritable débat qu'il nous faut ouvrir et y convier tous les acteurs du monde académique afin que le mouvement des sciences de l'intégrité se développe et s'enracine dans les pratiques quotidiennes de chacun. L'ouvrage propose une construction des sciences de l'intégrité en six thèmes majeurs. Au sein de chaque thème, six contributions tissent la toile d'un débat fondamental. Leurs auteurs sont issus de plus de dix pays différents, car l'intégrité n'a pas de frontières. Ils sont théologiens, philosophes, psychanalystes, psychologues, économistes, linguistes, sociologues, archéologues, avocats, ingénieurs, professeurs d'éthique, de bioéthique, d'intelligence artificielle, des sciences de l'éducation, des arts du spectacle, de lettres, de physique nucléaire et des particules, d'ethnologie, d'histoire, journalistes, diplomates, dirigeants d'entreprise, médecins, traducteurs, politologues et membres de la société civile. Ils ont voulu que ce livre soit un outil de référence pour tous ceux qui veulent agir sans perdre de temps. Le lecteur - qu'il soit chercheur, doctorant, enseignant, dirigeant d'un établissement d'enseignement supérieur, responsable de bibliothèque - y trouvera des réponses précises ainsi qu'une invitation à l'action.