La physique des réacteurs, thématique phare du M2« Physique et ingénierie des réacteurs nucléaires », mobilise des compétences en neutronique, thermo-hydraulique et sciences des matériaux sous irradiation (métallurgie, matériaux) faisant appel à des disciplines ‘académiques’ telles que la physique nucléaire, les mathématiques appliquées, l’analyse numérique et l’informatique. Ces enseignements sont dispensés tout au long des deux semestres académiques (modules de physique nucléaire, thermo-hydraulique, neutronique, matériaux). Plusieurs codes de calcul de neutronique, de thermo-hydraulique et de sciences des matériaux sont exploités dans le cadre de ces enseignements.

La sûreté nucléaire et la description fonctionnelle des centrales à eau légère font l’objet de deux modules d’enseignement communs à l’ensemble des cinq M2. Des conférences portant sur les aspects sociétaux et environnementaux dans le domaine du nucléaire, font également partie de ce bloc commun. Une large part de ces enseignements est assurée par les industriels du secteur.

Les effets en réactivité et le pilotage des réacteurs à eau pressurisée sont traités dans le cadre de travaux pratiques mettant en œuvre un réacteur d’enseignement et des outils informatiques de simulation du fonctionnement d’un réacteur nucléaire.

Les caractéristiques et spécificités des autres filières de réacteurs sont décrites dans une série de cours-conférences assurés par des experts du CEA. Parce que les problématiques liées au réacteur sont étroitement connectées à celles du combustible qui lui est associé, ce bloc de cours-conférences est complété par un enseignement qui développe les éléments clés du cycle du combustible.

Les problématiques sûreté-criticité et radioprotection sont également abordées dans des modules spécifiques.

Les compétences en termes de savoir-faire et savoir-être sont développées à l'occasion du stage d'une durée minimale de 20 semaines. Suivant l'orientation envisagée par l'étudiant le stage se déroule dans un laboratoire de recherche et développement ou dans l'industrie.

Des visites d’installations et voyages d’étude complètent la formation (centrale nucléaire EDF, installations et laboratoires de recherche au CEA, EDF, CNRS…).