Le premier sous-axe de cette thématique concerne les matériaux pour le nucléaire, le cycle du combustible nucléaire, le stockage de déchets radioactifs et la migration de radionucléides soit dans l’environnement ou dans des solides comme les verres, les bétons et les substrats géologiques. C’est une activité organisée dans le périmètre de deux master-projets de l’IN2P3 : i) « Matériaux » ayant pour thèmes les ciments, les verres et les matériaux contenant du zirconium et ii) « radionucléides et environnement » étudiant les radionucléides naturels (TE)-NORM ou anthropogéniques ainsi que les barrières géologiques contre la migration de ces radionucléides. Assurant une très forte visibilité, voire un leadership national et international, les travaux sont réalisés dans le contexte d’une chaire avec l’Andra, ORANO et EDF. Ils sont aussi financés par des projets européens comme EURAD et PREDIS et des projets RETENTION, TIRAMISU, UTOPIA, et STOL en collaboration avec d’autres unités régionales ou nationales comme l’OSUNA, le LPG, ou la ZATU et des collaborations internationales autour des conséquences de l’accident de Fukushima au Japon. Finalement dans ce premier sous-axe, Subatech développe des projets dans le cadre de deux autres master-projets transversaux qui abordent la problématique de la modélisation théorique et des phénomènes de radiolyse. La plateforme SMART de Subatech fournit un service de mesure de la radioactivité pour des partenaires industriels, des associations ou encore des collectivités locales. Elle détient 47 accréditations ASN, une accréditation du ministère chargé de la Santé, permettant la réalisation des mesures radiologiques pour les eaux destinées à la consommation humaine, et l’accréditation COFRAC.
Le deuxième sous-axe concerne la physique et la simulation de réacteurs nucléaires avec deux approches complémentaires : i) L'association de notre forte implication dans la collaboration TAGS pour étudier les propriétés des radionucléides produits dans les réacteurs, de notre expertise en matière de simulation de réacteur héritée des développements réalisés pour Double Chooz, Nucifer et Solid et s'appliquant désormais aux nouvelles générations de réacteurs, avec nos calculs de sommation nous donne une expertise mondialement reconnue pour les calculs associés aux antineutrinos (non-prolifération), à la puissance résiduelle et aux neutrons retardés (sûreté) des réacteurs nucléaires (projets européens et master-projets SANDA et SAMOSAFER, projets NEEDS NACRE et SUDEC, collaborations avec l'AIEA, la NEA et JEFF, Master-projets TAGS et OPALE) auprès du laboratoire d'Accélérateur de l'Université de Jyväskylä ii) l’autre approche, l’étude interdisciplinaire des scénarios nucléaires à l’échelle d’une nation en interaction avec d’autres disciplines comme la sociologie ou l’économie, via le projet MOISE.