Voir la source de Walter Zinn

{{homonyme|Zinn}}
{{Infobox
|nom              = Walter Zinn
|image             = HD.3A.015 (10556085315).jpg
|légende          = Walter Zinn
|date de naissance       = {{date de naissance|10|décembre|1906}}
|lieu de naissance       = [[Kitchener|Berlin (Ontario)]], [[Canada]]
|date de décès        = {{date de décès|14|février|2000|10|décembre|1906}}
|lieu de décès       = [[Safety Harbor]], [[États-Unis]]
|nationalité       = Canadien<br />Américain
|champs            = [[Physique nucléaire]]
|institutions = [[Metallurgical Laboratory]]<br />[[projet Manhattan]]
|formation       = [[Université Queen's]] (BA 1927, MA 1930)<br />[[Université Columbia]] ([[Philosophiæ doctor|Ph.D]]) (1934)
| prix            = ''[[Atoms for Peace Award]]'' (1960)<br />[[Prix Enrico-Fermi]] (1969)<br />''[[Elliott Cresson Medal]]'' (1970)
}}

'''Walter Henry Zinn''' (né le {{date de naissance|10|décembre|1906}} - mort le {{date de décès|14|février|2000}}) est un [[physique nucléaire|physicien nucléaire]] [[États-Unis|américain]] d'origine [[canada|canadienne]]. Il est le premier directeur du ''[[Laboratoire national d'Argonne|Argonne National Laboratory]]'', poste qu'il occupe de 1946 à 1956. Il travaille également au ''[[Metallurgical Laboratory]]'' au cours de la [[Seconde Guerre mondiale]] dans le cadre du [[projet Manhattan]].

On lui attribue la première [[réaction en chaîne (nucléaire)|réaction en chaîne]] auto-régulatrice, qu'il obtient en retirant la [[barre de contrôle (nucléaire)|barre de contrôle]] de la ''[[Chicago Pile-1]]'' le {{date-|2 décembre 1942}}. À Argonne, il conçoit et construit plusieurs nouveaux réacteurs dont l'''[[Experimental Breeder Reactor I]]'', premier réacteur nucléaire à produire de l'[[électricité]] mis en service le {{date-|20 décembre 1951}}.

== Jeunesse, formation et début de carrière ==
Walter Henry Zinn naît à [[Kitchener|Berlin (Ontario)]] (désormais Kitchener) le {{date-|10 décembre 1906}}. Il est le fils de John Zinn, travailleur dans une usine de [[pneumatique (véhicule)|pneus]], et de Maria Anna Stoskopf. Il a un frère aîné, Albert, qui devient également un ouvrier.

Zinn fréquente l'[[université Queen's]], où il obtient, en 1927, un [[baccalauréat universitaire ès lettres]] en [[mathématiques]]. En 1930, il obtient une [[maîtrise universitaire ès lettres]] de la même université. C'est à cette époque qu'il rencontre Jennie A. (Jean) Smith. Le couple se marie en 1933 et aura deux fils.

Par la suite, il fréquente l'[[université Columbia]], où il étudie la [[physique]]<ref name="NAS">{{lien web |langue=en|url=http://books.nap.edu/openbook.php?record_id=11172&page=364 |pages=364–376 |titre=Walter Henry Zinn |series=Biographical Memoirs |périodique=[[Académie nationale des sciences (États-Unis)|National Academy of Sciences]] |prénom=Alvin M. |nom=Weinberg |consulté le={{date-|6 octobre 2014}}}}</ref>. Sa thèse, intitulée ''{{lang|en|Two-crystal study of the structure and width of K X-ray absorption limits}}''<ref name="thesis">{{lien web |langue=en|url=http://clio.columbia.edu/catalog/1932907 |périodique=[[Université Columbia|Columbia University]] |titre=Two-crystal study of the structure and width of K X-ray absorption limits |consulté le={{date-|6 octobre 2014}}}}</ref>, sera publiée par la [[revue]] ''[[Physical Review]]''<ref name="thesis"/>{{,}}<ref>{{lien web |langue=en|titre=Two-Crystal Study of the Structure and Width of K X-Ray Absorption Limits |prénom=Zinn |nom=Walter H. |périodique=[[Physical Review]] |volume=46 |numéro = 8 |pages = 659–664 |année = 1934 |mois = octobre |éditeur = [[Société américaine de physique|American Physical Society]] |doi = 10.1103/PhysRev.46.659 }}</ref>.

Zinn enseigne à l'université Queen's de 1927 à 1928, puis à Columbia de 1931 à 1932. Il devient instructeur pour le ''[[City College of New York]]'' en 1932.

En 1938, Zinn est [[naturalisation|naturalisé]] américain<ref name="NAS"/>.

== Projet Manhattan ==
En 1939, les ''{{lien|Pupin Physics Laboratories}}'' de Columbia, où travaille Zinn, font de la recherche intensive sur les propriétés de l'[[uranium]] ainsi que sur la [[fission nucléaire]] découverte récemment par [[Lise Meitner]], [[Otto Hahn]] et [[Fritz Strassmann]]. Les scientifiques sont particulièrement intéressés à savoir s'il est possible d'initier une [[réaction en chaîne (nucléaire)|réaction en chaîne]].

Une équipe composée de Walter Zinn, [[Enrico Fermi]], {{lien|Herbert L. Anderson}}, {{lien|John R. Dunning}} et [[Leó Szilárd]] tente de découvrir si l'[[uranium 238]] fissionne à l'aide de [[neutron]]s à basse vitesse, comme le croit Fermi, où si c'est seulement le cas de l'[[uranium 235]], comme le prétend [[Niels Bohr]]. La recherche est également justifiée par le fait que les chercheurs n'ont pas accès à de l'uranium 235, ce qui amène Fermi à choisir de prendre de l'[[uranium|uranium naturel]]. Pour établir une réaction en chaîne, il doit y avoir plus d'un neutron créé par fission. En {{date-|mars 1939}}, l'équipe qu'il doit y en avoir à peu près 2 par fission<ref name="HewlettAndersonp13-14">{{harvsp|Hewlett|Anderson|1962|pp=13–14}}</ref>.

À ce moment, Zinn commence à travailler pour Fermi, construisant des {{lien|lang=en|trad=Lattice model (physics)|fr=Modèle en réseau|texte=réseaux d'uranium}}<ref name="NAS"/>. Un [[Modérateur (nucléaire)|modérateur]] doit être créé afin de ralentir les neutrons. Pour ce faire, l'eau est le premier choix de Fermi. Cependant, cette dernière absorbe autant les neutrons qu'elle les ralentit. En juillet, Szilard propose d'utiliser du [[carbone]] sous forme de [[graphite]]<ref name="HewlettAndersonp13-14"/>.

Le rayon critique d'un réacteur sphérique est donné par la relation suivante<ref name="Weinbergp15">{{harvsp|Weinberg|1994|p=15}}</ref>:

<math>R_{crit} = - \frac{\pi M}{\sqrt{k - 1}}</math>

Afin de créer une réaction en chaîne qui s'entretient d'elle-même, la valeur de <math>k</math> doit être plus grande que 1(<math>k > 1</math>). En pratique, elle doit être d'une valeur au moins 3 à 4 % supérieure<ref name="Weinbergp15"/>. Les premières valeurs obtenues par Zinn en {{date-|août 1941}} sont de 0,87. Fermi base alors ses espoirs d'obtenir de meilleurs résultats en établissant une nouvelle configuration et en obtenant de l'uranium et du graphite plus purs<ref name="NAS"/>.

Au début de l'année 1942, avec l'entrée en guerre des États-Unis, [[Arthur Compton]] amène les différentes équipes du projet Manhattan à travailler avec le [[plutonium]] au ''[[Metallurgical Laboratory]]'' de l'[[université de Chicago]]{{sfn|Weinberg|1994|pp=11–12}}. Zinn utilise les installations abandonnées du ''{{lien|Stagg Field}}'' afin de construire les configurations toujours plus grandes imaginées par Fermi<ref name="NAS"/>. En juillet, Fermi obtient k = 1,007 à partir de [[réseau (géométrie)|réseaux]] d'[[oxyde d'uranium]]. Cela donne confiance aux chercheurs qu'un montage fait d'uranium pur pourra obtenir une valeur de k appropriée{{sfn|Weinberg|1994|p=16}}.

En décembre, Zinn et Anderson ont terminé une nouvelle configuration au ''{{lang|en|Stagg Field}}''. D'une envergure de {{nb|7|m}} de long par {{nb|7|m}} de large pour {{nb|6|m}} de haut, elle contient {{nb|392|t}} de graphite et {{nb|47|t}} d'un mélange d'uranium métallique et d'oxyde d'uranium<ref name="Argonne"/>. La configuration est testée l'après-midi du {{date-|2 décembre}} et le réacteur, connu sous le nom de ''[[Chicago Pile-1]]'', fonctionne sans incident<ref name="NAS"/>. Le réacteur n'ayant pas de [[radioprotection]], on limite sa puissance à environ {{unité|200|watts (W)}} et maintient son activité pendant 3 mois. Il est arrêté le {{date-|28 février 1943}}, l'armée voulant éviter les risques d'accidents près d'une zone fortement peuplée<ref name="Argonne">{{lien web |langue=en|url=http://www.ne.anl.gov/About/reactors/History-of-Argonne-Reactor-Operations.pdf |titre=History of Argonne Reactor Operations |périodique=[[Laboratoire national d'Argonne|Argonne National Laboratory]] |consulté le={{date-|7 octobre 2014}}}}</ref>.

L'armée achète {{nb|405|ha}} des ''{{lien|Cook County Forest Preserves}}'' et formera le ''[[Site A/Plot M]]'', où travaillera une centaine de personnes. Zinn, sous la direction de Fermi, est responsable du site.

''{{lang|en|Chicago Pile-1}}'' est démonté et reconstruit sur le site, cette fois avec un bouclier radioprotecteur. Désormais désigné par le nom de ''{{lang|en|Chicago Pile-2}}'', le réacteur est à nouveau opérationnel le {{date-|20 mars 1943}}. En quelques mois, Fermi conçoit un nouveau réacteur, la ''[[Chicago Pile-3]]''. Très différent des deux premiers, le réacteur est beaucoup plus petit ({{nb|2|m}} de diamètre par {{nb|3|m}} de haut) et possède 120 barres d'uranium, modérées par {{nb|4500|L}} d'[[eau lourde]]<ref name="Argonne"/>. Zinn est à nouveau chargé de la construction, qui débute le {{date-|1 janvier 1944}}.

''{{lang|en|Chicago Pile-3}}'' est opérationnel le {{date-|15 mai}} et commence ses opérations le {{date-|23 juin}}, opérant à une puissance maximale de {{unité|300|kW}}{{sfn|Holl|Hewlett|Harris|1997|p=28}}{{,}}{{sfn|Hewlett|Anderson|1962|pp=306–307}}. Lorsque Fermi quitte pour le [[complexe nucléaire de Hanford]], Zinn est la seule personne responsable du site<ref name="Argonne"/>.

Le {{date-|29 septembre}} reçoit un appel d'urgence de [[Samuel Allison]], directeur du ''{{lang|en|Metallurgical Laboratory}}''. Le [[Réacteur B]] d'Hanford s'est éteint peu de temps après avoir atteint sa puissance maximale, pour revenir en état de marche quelques heures plus tard. {{Lien|fr=Norman Hilberry|lang=en|trad=Norman Hilberry|texte=Norman Hilberry}} suspecte la présence d'un [[poison à neutrons]]. Zinn amène rapidement ''Chicago Pile-3'' à pleine puissance afin d'effectuer une série de mesures. En une demi-journée, il confirme les résultats d'Hanford{{sfn|Hewlett|Anderson|1962|pp=306–307}}.

Au cours des mois suivants, environ 175 techniciens sont transférés du ''{{lang|en|Metallurgical Laboratory}}'' à Hanford et [[Laboratoire national de Los Alamos|Los Alamos]]. L'équipe de Zinn est fortement réduite, mais Compton n'encourage pas la fermeture du site{{sfn|Holl|Hewlett|Harris|1997|p=29}}.

== Notes et références ==
{{Traduction/Référence|en|Walter Zinn|632260402}}
{{références|colonnes=2}}

== Bibliographie ==
{{légende plume}}
*{{Ouvrage|langue=en|prénom1=Richard G.|nom1=Hewlett|prénom2=Oscar E.|nom2=Anderson|titre=The New World, 1939–1946|lieu=University Park|éditeur=Pennsylvania State University Press|année=1962|isbn=0-520-07186-7|oclc=637004643|lire en ligne=http://www.governmentattic.org/5docs/TheNewWorld1939-1946.pdf|consulté le={{date-|26 mars 2013}}|plume=oui}}
*{{Ouvrage|langue=en|prénom1=Jack M.|nom1=Holl|prénom2=Richard G.|nom2=Hewlett|prénom3=Ruth R.|nom3=Harris|titre=Argonne National Laboratory, 1946–96|éditeur=[[University of Illinois Press]]|année=1997|pages totales=644|isbn=978-0-252-02341-5|lire en ligne=https://books.google.com/books?id=8-E0eK5VtRAC&printsec=frontcover|plume=oui}}
*{{Ouvrage|langue=en|prénom1=Alvin|nom1=Weinberg|titre=The First Nuclear Era|sous-titre=The Life and Times of a Technological Fixer|lieu=New York|éditeur=AIP Press|année=1994|pages totales=291|isbn=1-56396-358-2|lire en ligne=https://books.google.com/books?id=otQDyt9PeswC&printsec=frontcover|plume=oui}}

== Liens externes ==
{{autres projets|commons=Category:Walter Zinn}}
{{Liens}}

{{Portail|nucléaire|États-Unis}}

{{DEFAULTSORT:Zinn, Walter}}
[[Catégorie:Naissance en décembre 1906]]
[[Catégorie:Naissance en Ontario]]
[[Catégorie:Docteur honoris causa de l'Université Queen's]]
[[Catégorie:Étudiant de l'université Columbia]]
[[Catégorie:Physicien canadien du XXe siècle]]
[[Catégorie:Physicien américain du XXe siècle]]
[[Catégorie:Physicien nucléaire]]
[[Catégorie:Personnalité du projet Manhattan]]
[[Catégorie:Décès en février 2000]]
[[Catégorie:Décès à 93 ans]]
[[Catégorie:Étudiant de l'Université Queen's]]
[[Catégorie:Décès dans le comté de Pinellas]]