“reuss” — 2007/1/9 — 17:32 — page 144 — #158
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L’épopée de l’énergie nucléaire
D’une part on travaillait avec les moyens du bord. D’autre part même si les formulaires
ajustés ne fournissait pas dans toutes les situations la valeur absolue de la réactivité — car
c’était la grandeur la plus préoccupante en ces temps d’uranium naturel, où le bilan de
neutrons était extrêmement tangent —, ils permettaient de saisir assez bien les tendances,
les sensibilités vis-à-vis de certains paramètres, qui sont au moins aussi importants que les
valeurs absolues.
Bref, tous ces travaux illustrèrent ce qu’on peut appeler l’ « école française de neutronique », qui bénéficia d’un renom incontestable à l’étranger. Si l’on veut la caractériser,
on peut la définir, dans bien des cas, par un souci de modélisation à petit nombre de
paramètres. On ne doit pas l’assimiler à de la « cuisine ». Elle faisait appel à des approximations, certes, mais celles-ci reposaient sur des bases raisonnables et raisonnées. Pour la
mise en évidence de ces paramètres, le dépistage d’un maillon supposé faible dans une
chaîne de corrélations était couramment pratiqué, d’où l’expression imagée et souvent
utilisée : « le neutron a oublié son énergie de départ » (modèles de ralentissement de Wigner ou de Greuling et Goertzel, modèle de thermalisation de Cadilhac), « le neutron a
oublié sa distribution angulaire d’entrée dans un milieu » (méthode ABH, puis méthode
des courants d’interface, toujours en usage à l’heure actuelle), etc. En termes mathématiques, cette hypothèse de perte de mémoire revient, d’une certaine manière, à introduire
dans une équation déterministe une petite dose de processus markovien.
Je pense qu’il ne doit pas être très difficile de deviner que je garde personnellement le
regret de cette école de pensée. Mais les moyens de calcul évoluent, et il serait absurde
de ne pas en tenir compte.
Les premiers ordinateurs, pompeusement baptisés par certains « cerveaux électroniques », puis plus modestement calculateurs électroniques, virent le jour aux ÉtatsUnis vers la fin de la guerre, sous une forme encore rudimentaire. Les Américains purent
donc, bien avant nous, résoudre l’équation de transport par des méthodes très efficaces,
comme la méthode numérique S N de Bengt Carlson, ou la méthode probabiliste MonteCarlo. Malgré cela ils apprécièrent fort, ainsi que d’autres pays, les méthodes élaborées
en France, particulièrement au SPM, et adoptèrent certaines d’entre elles. Est-ce l’absence
d’ordinateurs qui stimula en France l’éclosion de méthodes originales, par une sorte de
compensation d’un handicap. Je ne me prononcerai pas sur ce point délicat mais c’est un
fait que nos moyens de calcul spartiates obligeaient nos neutroniciens à quelques acrobaties pour trouver des solutions conciliant précision et simplicité. En fait cette discipline imposée par la force des choses constituait une très bonne école, conforme à l’essence même
de la physique, que je serais tenté de résumer ainsi : tendre à hiérarchiser les phénomènes,
c’est-à-dire essayer de dégager d’une réalité complexe un petit nombre de paramètres fondamentaux. C’est ce que l’on peut appeler la forme simple de la modélisation. Nous avons
vu plus haut les réussites de cette approche. Nous en avons vu aussi les limitations.
Les premiers ordinateurs ne firent qu’assez tardivement leur apparition à Saclay. Le
CEA souhaitait acquérir la machine Ferranti Mercury, de construction britannique, l’une
des plus performantes de l’époque, qui bénéficiait de l’expérience, que l’on n’appelait pas
encore informatique, de l’équipe de Cambridge. Mais les délais de livraison du constructeur s’avérèrent très longs, si bien que l’on fit d’abord l’acquisition d’un calculateur IBM650, moins puissant, qui entra en activité à Saclay en juillet 1957. Le Ferranti Mercury
arriva en Décembre de la même année. Peu d’années plus tard vint l’IBM-7090, puis l’IBM7094, puis le Cray... Le Service de calcul électronique, qui devint ensuite Département,
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L’épopée de l’énergie nucléaire
D’une part on travaillait avec les moyens du bord. D’autre part même si les formulaires
ajustés ne fournissait pas dans toutes les situations la valeur absolue de la réactivité — car
c’était la grandeur la plus préoccupante en ces temps d’uranium naturel, où le bilan de
neutrons était extrêmement tangent —, ils permettaient de saisir assez bien les tendances,
les sensibilités vis-à-vis de certains paramètres, qui sont au moins aussi importants que les
valeurs absolues.
Bref, tous ces travaux illustrèrent ce qu’on peut appeler l’ « école française de neutronique », qui bénéficia d’un renom incontestable à l’étranger. Si l’on veut la caractériser,
on peut la définir, dans bien des cas, par un souci de modélisation à petit nombre de
paramètres. On ne doit pas l’assimiler à de la « cuisine ». Elle faisait appel à des approximations, certes, mais celles-ci reposaient sur des bases raisonnables et raisonnées. Pour la
mise en évidence de ces paramètres, le dépistage d’un maillon supposé faible dans une
chaîne de corrélations était couramment pratiqué, d’où l’expression imagée et souvent
utilisée : « le neutron a oublié son énergie de départ » (modèles de ralentissement de Wigner ou de Greuling et Goertzel, modèle de thermalisation de Cadilhac), « le neutron a
oublié sa distribution angulaire d’entrée dans un milieu » (méthode ABH, puis méthode
des courants d’interface, toujours en usage à l’heure actuelle), etc. En termes mathématiques, cette hypothèse de perte de mémoire revient, d’une certaine manière, à introduire
dans une équation déterministe une petite dose de processus markovien.
Je pense qu’il ne doit pas être très difficile de deviner que je garde personnellement le
regret de cette école de pensée. Mais les moyens de calcul évoluent, et il serait absurde
de ne pas en tenir compte.
Les premiers ordinateurs, pompeusement baptisés par certains « cerveaux électroniques », puis plus modestement calculateurs électroniques, virent le jour aux ÉtatsUnis vers la fin de la guerre, sous une forme encore rudimentaire. Les Américains purent
donc, bien avant nous, résoudre l’équation de transport par des méthodes très efficaces,
comme la méthode numérique S N de Bengt Carlson, ou la méthode probabiliste MonteCarlo. Malgré cela ils apprécièrent fort, ainsi que d’autres pays, les méthodes élaborées
en France, particulièrement au SPM, et adoptèrent certaines d’entre elles. Est-ce l’absence
d’ordinateurs qui stimula en France l’éclosion de méthodes originales, par une sorte de
compensation d’un handicap. Je ne me prononcerai pas sur ce point délicat mais c’est un
fait que nos moyens de calcul spartiates obligeaient nos neutroniciens à quelques acrobaties pour trouver des solutions conciliant précision et simplicité. En fait cette discipline imposée par la force des choses constituait une très bonne école, conforme à l’essence même
de la physique, que je serais tenté de résumer ainsi : tendre à hiérarchiser les phénomènes,
c’est-à-dire essayer de dégager d’une réalité complexe un petit nombre de paramètres fondamentaux. C’est ce que l’on peut appeler la forme simple de la modélisation. Nous avons
vu plus haut les réussites de cette approche. Nous en avons vu aussi les limitations.
Les premiers ordinateurs ne firent qu’assez tardivement leur apparition à Saclay. Le
CEA souhaitait acquérir la machine Ferranti Mercury, de construction britannique, l’une
des plus performantes de l’époque, qui bénéficiait de l’expérience, que l’on n’appelait pas
encore informatique, de l’équipe de Cambridge. Mais les délais de livraison du constructeur s’avérèrent très longs, si bien que l’on fit d’abord l’acquisition d’un calculateur IBM650, moins puissant, qui entra en activité à Saclay en juillet 1957. Le Ferranti Mercury
arriva en Décembre de la même année. Peu d’années plus tard vint l’IBM-7090, puis l’IBM7094, puis le Cray... Le Service de calcul électronique, qui devint ensuite Département,