Les calculs neutroniques réalisés notamment pour assurer l’exploitation
et la sûreté des installations nucléaires sont très dépendants des
données nucléaires, qui décrivent les interactions neutron-matière. En
particulier, la connaissance des sections efficaces, qui définissent la
probabilité d’occurrence des réactions nucléaires en fonction de
l’énergie du neutron, est primordiale. Dans la plage d’énergies du
neutron incident qualifiée de domaine des résonances non résolues, une
structure résonante caractérise les sections efficaces mais les
résonances ne peuvent être différenciées expérimentalement. Seules les
valeurs moyennes des sections efficaces peuvent être calculées à partir
de paramètres moyens mesurés expérimentalement, ainsi que leurs
distributions de probabilité à l’aide d’une méthode Monte-Carlo appelée
« la méthode des ladders ». En ce dernier cas, une représentation
discrète est alors privilégiée, à l’aide de tables de probabilité.
Cette
thèse développe une méthodologie précise pour traiter les sections
efficaces dans le domaine des résonances non résolues. Le travail
réalisé porte notamment sur les méthodes d’échantillonnage statistique
de résonances dans le cadre de la méthode des ladders. Plusieurs points
sont traités, parmi lesquels l’influence du nombre de résonances
échantillonnées sur le calcul des sections efficaces, ou le nombre
minimal d’itérations Monte-Carlo à réaliser. Ces questions sont
reformulées en fonction des paramètres de résonance fournis, et une
relation est établie avec le ratio entre l’espacement moyen entre les
résonances et la largeur moyenne de réaction totale. Les calculs sont
réalisés sur des bibliothèques entières de données nucléaires, ce qui
constitue un point fort de cette thèse. La théorie des matrices
aléatoires est ensuite introduite pour échantillonner des jeux de
résonances en meilleur accord avec la physique sous-jacente du problème
traité. La mise en œuvre de cette théorie permet ici de corréler les
espacements entre les résonances échantillonnées. L’ensemble des calculs
est comparé avec la théorie de Hauser-Feschbach pour le calcul des
valeurs moyennes, avec des résultats probants lorsque cette dernière
utilise l’approximation de Moldauer. Plusieurs méthodes de construction
de tables de probabilité sont également étudiées, et deux nouvelles
méthodes fondées sur des algorithmes de k-clustering sont introduites.
Des calculs de benchmarks à l’aide de codes neutroniques permettent de
compléter les résultats obtenus, et d’établir une série de
recommandations pour le traitement des sections efficaces dans le
domaine des résonances non-résolues.