La neutronique est l'étude du cheminement des neutrons dans la matière, celle des conditions d'une réaction en chaîne et celle des modifications de la composition de la matière dues aux réactions nucléaires. Elle rend possibles la conception et l'exploitation des réacteurs nucléaires et des installations du cycle du combustible. En utilisant des données issues du monde quantique (les interactions entre les neutrons et les noyaux atomiques) pour calculer des grandeurs comme la puissance d'un réacteur, la neutronique jette un pont entre le monde microscopique et le monde macroscopique.

Son caractère multi-échelle la conduit à travailler sur des échelles de temps, d'espace et d'énergie s'étendant sur plus d'une dizaine d'ordres de grandeur. Née en 1932 avec la découverte du neutron, la neutronique est une science arrivée à maturité qui, pourtant, continue d'évoluer : l'augmentation régulière de la puissance des ordinateurs bouleverse les méthodes de calcul, bouscule le statut de l'expérience et élargit les perspectives de la simulation numérique.

L'un des défis actuels est de coupler la neutronique à la thermohydraulique et à la thermomécanique pour simuler le comportement d'un réacteur. Cette monographie fait une présentation globale de la neutronique sous le double éclairage de la recherche et des applications, et présente quelques résultats marquants obtenus récemment.