Les effets cohérents dans l’interaction des particules à haute énergie avec les cristauxouvrent de nouvelles opportunités d’accélération et détection de particules. Les champs électromagnétiquesefficaces présents dans les cristaux qui se présentent dans ce cas peuvent dépassermille fois les champs qui sont maintenant réalisables dans les installations expérimentales.La première partie de la thèse est consacrée à l’étude théorique des effets de diffusion multiples surla dynamique et le rayonnement des particules chargées de haute énergie dans les cristaux. L’undes objectifs de cette étude est de trouver des conditions optimales pour effectuer la mesure dumoment magnétique anormal du baryon Lamda au LHC. En raison de la courte durée de vie de cetteparticule, le seul moyen de fournir une telle mesure est d’utiliser un cristal courbé, qui peut imiter lechamp magnétique de l’ordre de milliers de Tesla.L’optimisation des paramètres du set up expérimental a été réalisée sur la base de la simulation parordinateur du passage du Baryon Lamda à travers un cristal courbé à l’aide du modèle de collisions binaires, entenant compte de la diffusion incohérente sur les vibrations thermiques des atomes des noeuds enréseau et de la diffusion sur un sous-système électronique d’un cristal. Les résultats de la recherchemenée dans la thèse démontre la possibilité d’effectuer une telle expérience au LHC et sont devenusla base de la proposition correspondante.Les effets de diffusion multiple des électrons ultra relativistes et le rayonnement des positons dansles cristaux alignés sont également considérés dans la première partie de la thèse.Il est également démontré que la distribution angulaire spectrale et les caractéristiques de polarisationdu rayonnement diffèrent essentiellement des résultats de la théorie de Bethe–Heitler. Lesconditions d’observation expérimentale de ces effets sont présentées.La deuxième partie de la thèse est consacrée à l’étude des processus transitoires des réacteursrapides fonctionnant dans un régime d’onde de combustion nucléaire auto-entretenue (OCN). C’estun nouveau concept de réacteurs de fission nucléaire avec la soi-disant “sécurité intrinsèque”, danslaquelle le développement d’une réaction nucléaire à chaîne incontrôlable est impossible en raisondes principes physiques du fonctionnement du réacteur. Les concepts prometteurs du réacteur OCNdans le cas de sa mise en œuvre permettent d’utiliser l’uranium appauvri et fournit le traitement desdéchets radioactifs à longue durée de vie.Cette étude est basée sur la résolution numérique de l’équation de diffusion non linéaire non stationnairedu transport de neutrons avec un ensemble d’équations de combustion pour les composantsdu carburant et les équations de la cinétique nucléaire pour les noyaux précurseurs des neutronsretardés, en utilisant une approche “effective multigroup”. Le modèle du réacteur cylindrique homogèneavec le combustible métallique des cycles de carburant U–Pu, Th–U et mixte Th–U–Pu estconsidéré dans le cadre du concept de flambage.À la suite de ces études, l’existence du mode OCN dans le cas du combustible mixte Th–U–Puet de ses avantages essentiels est démontrée; l’analyse détaillée d’un type spécial de rétroactionnégative inhérente au régime OCN et sous-jacente à la “sécurité intrinsèque” d’un tel réacteur esteffectuée; les scénarios d’un démarrage en douceur, d’un arrêt forcé et d’un redémarrage ultérieurdu réacteur OCN sont développés. / The coherent effects in the high energy particle interaction with crystals open up new opportunities for accelerating and detecting techniques. The effective electromagnetic fields that arise in this case can exceed a thousand times the fields that are now attainable at experimental installations. The first part of the thesis is devoted to the theoretical study of the multiple scattering effects on the dynamics and radiation of high energy charged particles in crystals. One of the goals of this study is to find optimal conditions to carry out the measurement of the anomalous magnetic moment of the charmed Lambda Baryon at the LHC. Due to the short lifetime of this particle the only way to provide such a measurement is to use a bent crystal, which can imitate the magnetic field of order of thousand Tesla. The optimization of the parameters for an experimental setup was carried out on the basis of computer simulation of the Lamda Baryon passage through a bent crystal using the binary collisions model, taking in to account incoherent scattering on thermal vibrations of atoms at lattice nodes, and scattering on an electronic subsystem of a crystal. The results of the research conducted in the thesis give an optimistic forecast for the possibility of carrying out such an experiment at the LHC and became the basis of the corresponding proposal. The multiple scattering effects of the thesis. This study is performed in the framework of classical electrodynamics approach for describing the relativistic particle radiation and the computer simulation of fast charged particles passing through a crystal using the above-mentioned model. It is shown, that the spectral-angular distribution and the polarization characteristics of radiation essentially differ from the results of the Bethe–Heitler theory. The conditions for the experimental observation of these effects are presented. The second part of the thesis is devoted to the study of transient processes in advanced fast reactor breeder working in a self-sustained nuclear burning wave (NBW) regime. It is a new concept of nuclear fission reactors with the so-called “intrinsic safety”, in which the development of uncontrolled chain nuclear reaction is impossible due to the physical principles of reactor operation. The promising concepts of NBW reactor in the case of its implementation allows to utilize the depleted Uranium and provides the treatment of long-lived radioactive waste. This study is based on numerical solving the non-stationary non-linear diffusion equation of neutron transport together with a set of the burn-up equations for fuel components and the equations of nuclear kinetics for precursor nuclei of delayed neutrons using effective multi-group approach. The model of cylindrical homogeneous reactor with metallic fuel of U–Pu, Th–U and mixed Th–U–Pufuel cycles is considered in the framework of the buckling concept. As a result of these studies the existence of the NBW mode in the case of mixed Th–U–Pu fuel and its essential advantages are demonstrated; the detailed analysis of a special kind of the negative reactivity feedback that is inherent to the NBW regime and underlies the “intrinsic safety” of such a reactor is performed; the scenarios of a smooth start-up, forced shutdown and subsequent restart of the NBW reactor are developed.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Cette thèse est consacrée à la description de la physique à une particule ainsi qu'à celle de fluides quantiques bosoniques dans des systèmes topologiques. Les deux premiers chapitres sont introductifs. Dans le premier, nous introduisons des éléments de théorie des bandes et les quantités géométriques et topologiques associées : tenseur métrique quantique, courbure de Berry, nombre de Chern. Nous discutons différents modèles et réalisations expérimentales donnant lieu à des effets topologiques. Dans le second chapitre, nous introduisons les condensats de Bose-Einstein ainsi que les excitons-polaritons de cavité.La première partie des résultats originaux discute des phénomènes topologiques à une particule dans des réseaux en nid d'abeilles. Cela permet de comparer deux modèles théoriques qui mènent à l'effet Hall quantique anormal pour les électrons et les photons dû à la présence d'un couplage spin-orbite et d'un champ Zeeman. Nous étudions aussi l'effet Hall quantique de vallée photonique à l'interface entre deux réseaux de cavités avec potentiels alternés opposés.Dans une seconde partie, nous discutons de nouveaux effets qui émergent due à la présence d'un fluide quantique interagissant décrit par l’équation de Gross-Pitaevskii dans ces systèmes. Premièrement, il est montré que les interactions spin anisotropes donnent lieu à des transitions topologiques gouvernées par la densité de particules pour les excitations élémentaires d’un condensat spineur d’exciton-polaritons.Ensuite, nous montrons que les tourbillons quantifiés d'un condensat scalaire dans un système avec effet Hall quantique de vallée, manifestent une propagation chirale le long de l'interface contrairement aux paquets d'ondes linéaires. La direction de propagation de ces derniers est donnée par leur sens de rotation donnant lieu à un transport de pseudospin de vallée protégé topologiquement, analogue à l’effet Hall quantique de spin.Enfin, revenant aux effets géométriques linéaires, nous nous sommes concentrés sur l’effet Hall anormal. Dans ce contexte, nous présentons une correction non-adiabatique aux équations semi-classiques décrivant le mouvement d’un paquet d’ondes qui s’exprime en termes du tenseur géométrique quantique. Nous proposons un protocole expérimental pour mesurer cette quantité dans des systèmes photonique radiatifs. / This thesis is dedicated to the description of both single-particle and bosonic quantum fluid Physics in topological systems. After introductory chapters on these subjects, I first discuss single-particle topological phenomena in honeycomb lattices. This allows to compare two theoretical models leading to quantum anomalous Hall effect for electrons and photons and to discuss the photonic quantum valley Hall effect at the interface between opposite staggered cavity lattices.In a second part, I present some phenomena which emerge due to the interplay of the linear topological effects with the presence of interacting bosonic quantum fluid described by mean-field Gross-Pitaevskii equation. First, I show that the spin-anisotropic interactions lead to density-driven topological transitions for elementary excitations of a condensate loaded in the polariton quantum anomalous Hall model (thermal equilibrium and out-of-equilibrium quasi-resonant excitation configurations). Then, I show that the vortex excitations of a scalar condensate in a quantum valley Hall system, contrary to linear wavepackets, can exhibit a robust chiral propagation along the interface, with direction given by their winding in real space, leading to an analog of quantum spin Hall effect for these non-linear excitations. Finally, coming back to linear geometrical effects, I will focus on the anomalous Hall effect exhibited by an accelerated wavepacket in a two-band system. In this context, I present a non-adiabatic correction to the known semiclassical equations of motion which can be expressed in terms of the quantum geometric tensor elements. We also propose a protocol to directly measure the tensor components in radiative photonic systems.

Les récentes découvertes sur les phénomènes hyperfréquences et nonlinéaires dans les structures minces ferromagnétiques actives planaires ont fait émerger un grand nombre de nouvelles études et applications pratiques prometteuses. La conversion de l'énergie magnétoélastique peut être beaucoup plus efficace à proximité de la transition de réorientation de spin (TRS). Les structures minces ferromagnétiques actives planaires fournissent un grand nombre de caractéristiques haute fréquence uniques : par exemple, les conditions pour l’effet Doppler anomal peuvent être satisfaites. Les cristaux magnoniques représentent également un domaine prometteur pour les futures investigations.Dans le présent travail nous avons établi la description théorique de la propagation des ondes hyperfréquences et non-linéaires dans les structures minces ferromagnétiques actives planaires de compositions différentes. Il a été démontré expérimentalement et théoriquement que les vibrations basse fréquence d’un cantilever peuvent être amplifiées quand la résonance ferromagnétique est excitée par un champ électromagnétique HF à proximité de la TRS. En outre, l'effet de la démodulation magnétoélastique peut être complété par un effet magnétoélectrique nonlinéaire. La possibilité de l'apparition de l'effet Doppler anomal lors de la propagation d'une onde de surface magnétostatique dans une structure ferrite-diélectrique-métal, dans une certaine plage de paramètres du système, est démontrée. La dispersion d'une onde magnétostatique de surface se propageant dans un film dont l'épaisseur varie linéairement, et possédant une structure périodique sous la forme de bandes parallèles gravées, a été calculée / Recently discovered investigations on the high frequency and nonlinear phenomena in thin active ferromagnetic planar structures showed a great number of new studies and promising practical applications. The magnetoelastic energy conversion can be much more efficient in the vicinity of spin reorientation transition (SRT). The thin active ferromagnetic planar structures provide a lot of unique high frequency features: for instance, the anomalous Doppler effect conditions can be satisfied. The magnon crystals are also an actual area for the further investigation of the domain.In the present work we derived the theoretical description for the high frequency and non-linear waves propagation in thin planar ferromagnetic structures with different compositions. It was demonstrated experimentally and theoretically that LF vibrations of the cantilever can be amplified when FMR is excited by HF electromagnetic field near SRT. Moreover the magnetoelastic demodulation effect can be supplemented with nonlinear magnetoelectric effect. The possibility of the occurrence of the anomalous Doppler effect during propagation of an MSSW in an FDM structure in a certain range of system parameters is substantiated. The dispersion of a surface magnetostatic wave propagating in a film, whose thickness varies linearly, with a periodic structure in the form of parallel etched strips was calculated. As it was clearly demonstrated these works are of great interest for the new studies and practical applications

La question de la responsabilité de l’État sans faute du fait des engagements internationaux devant le juge administratif français est soumise aux évolutions jurisprudentielles. En 2011, le Conseil d’État a consacré la responsabilité de l’État sans faute des coutumes internationales. Cette consécration a provoqué un débat sur l’assimilation entre la responsabilité du fait des lois et la responsabilité du fait des conventions internationales. Pour le comprendre, il faut se tourner vers le passé: le régime de responsabilité du fait des conventions internationales inauguré avec l’arrêt Compagnie générale d’énergie radioélectrique. En 1966, le Conseil d’État a dépassé la problématique de la théorie des actes de gouvernement et a constitué un régime de responsabilité fondé sur le principe d’égalité devant les charges publiques. La règle de réparation est destinée à réparer non pas les dommages résultant directement de la convention, mais ceux causés par son application. Elle ne concerne que les dommages anormaux et spéciaux. Ce régime de responsabilité a été accepté dans des termes proches du régime de la responsabilité du fait des lois. Aujourd’hui, et avec l’évolution jurisprudentielle, une dissociation s’opère entre la responsabilité du fait des engagements internationaux et la responsabilité du fait des lois. Il semble possible de consacrer l’indépendance du régime de la responsabilité du fait des engagements internationaux de celui des lois. / The question of the state’s responsibility towards international engagements is subject to jurisprudential evolutions. In 2011, the Counsel of the State dedicated the responsibility without fault due to the international customs. These dedications provoked a debate about the founded assimilation between the responsibility of the acts of laws and the responsibility due to the international conventions. Concerning this, one must turn to the past: the system of responsibility based on the occurrences of international conventions inaugurated with the stop of the company of radio electric energy. In 1966, the Counsel of the State overtook the problem of the theory of government act and constituted a system of responsibility based on the principle of equality before the public charges. The rule of reparation is not destined to repair the damages directly resulting from the convention, but those caused by its application. It only concerns the abnormal and particular damages. This state of responsibility was accepted under the close terms of the system of responsibility on the acts of laws.Today and with the jurisprudential evolution, a disassociation operates between the responsibility of actions on international engagements and the responsibility of the acts of law. It seems possible to sanction independence from the system of responsibility of actions of international engagements and that of law.

Parce qu’elle est une clé de compréhension du déclenchement de la responsabilité civile, l’anormalité est une notion centrale de l’institution. Elle s’identifie d’abord à travers le dommage, qui est une anomalie, une déviation par rapport au cours normal des choses. L’anormalité est ici intrinsèque au dommage et se définit comme le déséquilibre patrimonial et extrapatrimonial subi par la victime. La notion se découvre ensuite à l’extérieur du dommage, elle caractérise ce qu’il faut en plus du dommage pour engager une responsabilité. Cette anormalité, dite extrinsèque au dommage, tient son origine dans la faute civile : est en faute l’individu ayant adopté un comportement anormal.Classiquement cantonnée à l’élément objectif de la faute, avant qu’elle n’en épuise entièrement la définition, l’évolution montre que l’anormalité s’est diversifiée pour devenir un critère aux multiples visages. La notion se rencontre ainsi, par exemple, dans la responsabilité du fait des choses (anormalité de la chose), dans la responsabilité du fait d’autrui (anormalité du fait d’autrui) ou encore en matière de trouble du voisinage. De manière plus latente, l’anormalité peut également être mobilisée pour expliquer le risque sélectionné par le législateur pour faire l’objet d’un régime spécial (ex : accidents de la circulation, fait des produits défectueux). En définitive, l’anormalité est un critère juridique de discrimination qui peut, pour faire naître une obligation de réparation, être associé au fait générateur, au dommage ou au risque. Cette vision est forte de potentialités ; elle permet une présentation renouvelée de la matière autour des trois fondements que sont l’anormalité du fait générateur, l’anormalité du dommage et l’anormalité du risque. En délimitant le périmètre de la responsabilité civile, cette tripartition permet finalement une relecture de la matière à la lumière des trois fondements proposés. / Because it is key in understanding how it is triggered, the concept of abnormality is a notion of great importance in relation to civil liability. This concept is first of all found in relation to the notion of injury, which is an anomaly, a deviation from the normal course of things. The abnormality is an intrinsic part of an injury and is defined as a patrimonial and non-patrimonial disturbance suffered by a victim. The concept is then applied outside of the notion of injury, as it then characterises the elements additional to the injury that are needed in order for liability to arise. This aspect of the abnormality, the extrinsic side, originates from the tort principle: that one is liable for one’s own abnormal behaviour.Although classically confined to the objective element of fault, the notion of abnormality has outgrown its original definition and developed into a criterion with many applications. The concept is used, for instance, in relation to product liability (abnormality of an object/product), vicarious liability, or even in relation to nuisance neighbours. There is perhaps also a latent possibility for the concept of abnormality to be used by the legislator for derivative special liability regimes (e.g. defective products, traffic accidents). Ultimately, the concept of abnormality is a form of legal criterion that, in order to give rise to compensation, can be associated to a triggering event, an injury, or a risk. This vision opens up many possibilities: it enables a new way of presenting this subject matter around the three principles that are the abnormality of the triggering event, the abnormality of the injury and the abnormality of the risk. By defining the perimeter of civil liability, this tripartition actually enables a new understanding of the subject matter through these three proposed principles.