Dispositif (1) de détection neutronique comprenant au moins une chambre d’ionisation étanche (2) et à transduction optique, qui s’étend selon un axe longitudinal (X) et comprenant plusieurs cavités optiques (20), chaque cavité optique logeant l’extrémité libre (41) d’une fibre optique (40) et comprenant au moins une paroi interne revêtue au moins partiellement d’au moins un matériau actif, les cavités optiques étant remplies d’un gaz, de préférence sous pression, apte à être ionisé par un ion issu de la réaction entre un neutron et le matériau actif, chaque cavité optique étant délimitée par un cylindre (23) fermé à ses extrémités longitudinales par des disques de fermeture, dont la paroi interne latérale est revêtue au moins partiellement d’un matériau actif, les cylindres des cavités étant accolés les uns aux autres en étant centrés sur l’axe longitudinal (X), au moins un des cylindres des cavités étant percé latéralement d’une ouverture débouchante (21), adaptée pour laisser passer une des fibres optiques dont l’extrémité libre qui est logée dans une cavité adjacente. Dispositif (1) selon la revendication 1, comprenant : - un corps cylindrique (10) d’axe central (X) délimitant intérieurement la chambre d’ionisation et une chambre de connexion (3) accolée axialement à la chambre d’ionisation, la chambre de connexion étant percée d’une ouverture débouchante adaptée pour laisser passer un câble optique multifibres (4) comprenant un nombre de fibres optiques au moins égal à celui du nombre de cavités ; - un dispositif de passage étanche de cloison (5), agencé entre la chambre d’ionisation et la chambre de connexion, adapté pour laisser passer les fibres optiques dont les extrémités libres sont logées chacune dans une cavité optique. Dispositif (1) selon la revendication 2, le dispositif de passage étanche (5) consistant en un regroupement des fibres optiques préalablement brasées entre elles, le regroupement étant lui-même brasé à la paroi de séparation entre la chambre de connexion et la chambre d’ionisation qu’il traverse. Dispositif (1) selon l’une des revendications précédentes, un des disques de fermeture du cylindre de cavité étant percé en son centre d’une ouverture débouchante (24), adaptée pour laisser passer l’extrémité libre de la fibre optique. Dispositif (1) selon l’une des revendications précédentes, la chambre d’ionisation comprenant une zone dite de regroupement (22), exempte de cavités optiques, dans laquelle les différentes fibres optiques du câble sont regroupées pour être distribuées à l’extérieur des cavités optiques le long de la paroi interne latérale de la chambre d’ionisation, dans un secteur angulaire donné jusqu’à leur passage à travers l’ouverture débouchante latérale d’un cylindre de cavité. Dispositif (1) selon la revendication 5, la longueur axiale de la zone de regroupement étant supérieure ou égale à 2 cm. Dispositif (1) selon l’une des revendications précédentes, le cylindre d’une cavité optique ayant un diamètre supérieur ou égal à 10 mm et une hauteur supérieure ou égale à 2 cm. Dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, au moins une des cavités optiques comprenant au moins une paroi de séparation (25) agencée, de préférence dans un plan transversal à l’axe X, de sorte à mesurer des indices de spectre neutronique différents en fonction de la partie de la cavité de part et d’autre de la cavité. Procédé de fonctionnement d’un dispositif (1) de détection neutronique selon l’une des revendications précédentes selon lequel on réalise une mesure du flux neutronique simultanément en plusieurs points d’au moins une partie de la pluralité de cavités optiques. Utilisation d’un dispositif de détection neutronique selon l’une des revendications 1 à 8, pour la mesure en ligne simultanée en plusieurs points du flux neutronique et gamma dans un réacteur nucléaire. Utilisation d’un dispositif de détection neutronique selon l’une des revendications 1 à 8, pour la caractérisation et suivi du flux neutronique dans un réacteur nucléaire. Utilisation d’un dispositif de détection neutronique selon l’une des revendications 1 à 8, pour la localisation d’éléments combustibles fondus pendant ou après un accident grave, telle qu’une perte de refroidissement ou transitoire de puissance. Utilisation d’un dispositif de détection neutronique selon l’une des revendications 1 à 8, pour la localisation de bouchons de conditionnement, en particulier en plutonium colloïdal, dans des procédés de traitements chimiques.