Cet article introduit les notions élémentaires de physique nucléaire directement utiles pour l'étude des réacteurs nucléaires. On y présente les principales définitions et concepts relatifs au noyau atomique et à sa structure ainsi que ses propriétés fondamentales, dont l'énergie de liaison. Les principaux phénomènes de radioactivité sont décrits en exposant leurs caractéristiques importantes. Les séries isobariques sont également abordées car leur existence se manifeste dans le coeur d'un réacteur nucléaire avec la formation des produits de fission. La notion d'équilibre radioactif est explicitée à travers la résolution du problème dit à deux corps.
On décrit, dans les grandes lignes, la manière dont les données nucléaires (sections efficaces, spectres d’émission de particules, données de décroissance radioactives…) sont informatiquement organisées, physiquement et numériquement traitées pour être utilisables, en particulier par les logiciels dédiés aux applications nucléaires, résolvant d’une part l’équation du transport (équation de Boltzmann) des neutrons et des gamma dans la matière et d’autre part les équations d’évolution temporelle des concentrations des nucléides (équations généralisées couplées de Bateman) du système physique étudié. L’importance centrale des neutrons dans le domaine de la physique des réacteurs nucléaires justifie la place privilégiée qui est accordée à leurs sections efficaces dans cet article.
L'utilisation de la résonance magnétique nucléaire à gradient de champ permet de mesurer les coefficients de diffusion qui reflètent la dynamique et la structure des molécules, macromolécules et assemblages moléculaires. Après avoir rappelé les principes, les aspects techniques et pratiques de ces mesures, cet article en présente le potentiel analytique et, plus particulièrement, dans le domaine des nanomatériaux. Il sera montré que ces informations permettent de caractériser, aussi bien des objets en solution (masse moléculaire, agrégation, polydispersité, etc.), que la matière divisée (porosité, confinement, etc.).
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