L'explosion de vapeur est l'un des phénomènes les plus critiques et complexes qui peuvent se produire lors d'un accident grave dans une centrale nucléaire. Le code MC3D est reconnu comme une référence pour l'évaluation de ce phénomène. Ce phénomène explosif est analogue à une détonation. L'explosion est due à la fragmentation du combustible fondu, au passage de l'onde de choc et à la libération très rapide de l'énergie associée. Cependant, les mécanismes précis du processus de pressurisation sont très incertains et ont fait l'objet de travaux réalisés dans le cadre du programme RSNR-ICE (2014-2023), qui ont permis de mieux comprendre la phénoménologie générale et de valider le principe général de MC3D, basé sur un principe d'ébullition directe autour de la surface des fragments de corium via un mécanisme d'ébullition en film. Or, il apparaît que les processus de fragmentation semblent, dans certaines conditions, se réaliser sans une dispersion significative des fragments dans l'eau, ce qui est contraire à ce que présuppose le modèle MC3D actuel. L'objectif de la thèse est de proposer une modélisation améliorée de l'explosion pour MC3D, combinant le principe actuel d'ébullition directe et d'interaction combustible-refroidissement localisée dans un petit volume autour des gouttes de corium et des fragments. Après une bibliographie extensive du phénomène d'explosion de vapeur, une analyse détaillée du comportement du modèle MC3D actuel est effectuée, en utilisant un cas-test simple et idéal. Malgré la simplicité de l'ensemble de données, l'analyse peut être directement appliquée aux expériences à géométrie unidimensionnelle telles que KROTOS. Le rôle crucial du vide initial et du vide créé est mis en évidence ; il suggère également les premiers contours d'un nouveau modèle. Le logiciel Basilisk a ensuite été utilisé pour effectuer des simulations DNS afin d'obtenir des détails sur les transferts thermiques de fragmentation et d'association. Une analyse complète des régimes de fragmentation, des statistiques incluant le diamètre moyen de Sauter et la fonction de densité de probabilité de la masse et de la surface des fragments, du nombre de Nusselt transitoire et du coefficient de traînée a été menée. Dans le même temps, les résultats du même cas d'essai utilisant MC3D sont comparés à ceux de Basilisk, ce qui met en évidence la nécessité de modifier le modèle MC3D. Enfin, les grandes lignes d'un nouveau modèle proposé sont présentées et discutées. Celles qui ont pu être validées directement à partir des résultats du DNS ont été implémentées dans la version actuelle de MC3D. Il s'agit en particulier de l'introduction d'une Micro-Interaction de Non-Equilibre (NEMI), Les autres propositions concernant le comportement du vide pourront être implémentées dans la future version (V4) du code.