Cette these aborde l'etude de phenomenes physiques fondamentaux, avec des applications aux materiaux d'interet nucleaire. Nous avons developpe des methodes pour l'etude d'evenements rares concernant des transitions structurales thermiquement activees dans des systemes a N-corps. La premiere methode consiste en la simulation numerique du courant de probabilite associe aux chemins reactifs. Apres avoir derive les equations d'evolution du courant de probabilite, on echantillonne ce courant grace a un algorithme de type Monte Carlo Diffusif. Cette technique, denommee Transition Current Sampling, a ete appliquee pour etudier les transitions structurales d'un agregat de 38 atomes lies par un potentiel Lennard-Jones (LJ-38). Un deuxieme algorithme, denommee Transition Path Sampling avec bias de Lyapunov local (LyTPS), a ensuite ete developpe. LyTPS permet de calculer des taux de reaction a temperature finie en suivant la theorie des etats de transition. Un biais statistique derivant du maximum des exposantes de Lyapunov locaux est introduit pour accelerer l'echantillonnage de trajectoires reactives. Afin d'extraire la valeur des constantes de reaction d'equilibre depuis celle obtenues par LyTPS, on utilise le Multistate Bennett Acceptance Ratio. Nous avons a nouveau valide cette methode sur l'agregat LJ-38. LyTPS est ensuite utilise pour calculer les constantes de migration des lacunes et di-lacunes dans le Fer-α, ainsi que l'entropie de migration associee. Ces constantes de reaction servent de parametre d'input dans des codes de modelisation cinetique (First Passage Kinetic Monte Carlo) pour reproduire numeriquement des recuits de resistivite de Fer-α apres irradiation