La conception du c ur d'un reacteur nucleaire est un probleme complexe, car il couple fortement la neutronique, la thermomecanique du combustible et la thermohydraulique. Actuellement cette conception se fait par longues iterations successives entre les differentes specialites. Afin d'optimiser de facon plus globale et complete la conception d'un c ur, une nouvelle demarche a ete developpee dans le cadre de cette these. Elle consiste a etablir des modeles simplifies de toutes les physiques en jeu, sous forme analytique ou d'interpolation de calculs de codes de reference, puis a les coupler, de maniere a pre-dimensionner automatiquement un c ur a partir de variables d'optimisation. Une fois ce modele etabli, on peut explorer et optimiser directement de nombreux c urs, a partir d'algorithmes genetiques de facon a ameliorer leurs performances (inventaire Plutonium en cycle, ...) et leur surete. Une reflexion a egalement due etre menee pour determiner les performances d'un c ur, ainsi que la facon de prendre en compte la surete. Cette nouvelle approche a ete utilisee pour optimiser la conception de trois concepts de c urs de Reacteur a Neutrons Rapides refroidi au Gaz (RNR-G)."