Walter Henry Zinn naît à Berlin (Ontario) (désormais Kitchener) le . Il est le fils de John Zinn, travailleur dans une usine de pneus, et de Maria Anna Stoskopf. Il a un frère aîné, Albert, qui devient également un ouvrier.
Une équipe composée de Walter Zinn, Enrico Fermi, Herbert L. Anderson(en), John R. Dunning(en) et Leó Szilárd tente de découvrir si l'uranium 238 fissionne à l'aide de neutrons 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 naturel. Pour établir une réaction en chaîne, il doit y avoir plus d'un neutron créé par fission. En , l'équipe qu'il doit y en avoir à peu près 2 par fission[4].
À ce moment, Zinn commence à travailler pour Fermi, construisant des réseaux d'uranium(en)[1]. Un 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[4].
Le rayon critique d'un réacteur sphérique est donné par la relation suivante[5]:
Afin de créer une réaction en chaîne qui s'entretient d'elle-même, la valeur de doit être plus grande que 1(). En pratique, elle doit être d'une valeur au moins 3 à 4 % supérieure[5]. Les premières valeurs obtenues par Zinn en 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[1].
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[6]. Zinn utilise les installations abandonnées du Stagg Field(en) afin de construire les configurations toujours plus grandes imaginées par Fermi[1]. En juillet, Fermi obtient k = 1,007 à partir de réseaux d'oxyde d'uranium. Cela donne confiance aux chercheurs qu'un montage fait d'uranium pur pourra obtenir une valeur de k appropriée[7].
En décembre, Zinn et Anderson ont terminé une nouvelle configuration au Stagg Field. D'une envergure de 7 m de long par 7 m de large pour 6 m de haut, elle contient 392 t de graphite et 47 t d'un mélange d'uranium métallique et d'oxyde d'uranium[8]. La configuration est testée l'après-midi du et le réacteur, connu sous le nom de Chicago Pile-1, fonctionne sans incident[1]. Le réacteur n'ayant pas de radioprotection, on limite sa puissance à environ 200 watts (W) et maintient son activité pendant 3 mois. Il est arrêté le , l'armée voulant éviter les risques d'accidents près d'une zone fortement peuplée[8].
L'armée achète 405 ha des Cook County Forest Preserves(en) et formera le Site A/Plot M, où travaillera une centaine de personnes. Zinn, sous la direction de Fermi, est responsable du site.
Chicago Pile-1 est démonté et reconstruit sur le site, cette fois avec un bouclier radioprotecteur. Désormais désigné par le nom de Chicago Pile-2, le réacteur est à nouveau opérationnel le . En quelques mois, Fermi conçoit un nouveau réacteur, la Chicago Pile-3. Très différent des deux premiers, le réacteur est beaucoup plus petit (2 m de diamètre par 3 m de haut) et possède 120 barres d'uranium, modérées par 4 500 L d'eau lourde[8]. Zinn est à nouveau chargé de la construction, qui débute le .
Chicago Pile-3 est opérationnel le et commence ses opérations le , opérant à une puissance maximale de 300 kW[9],[10]. Lorsque Fermi quitte pour le complexe nucléaire de Hanford, Zinn est la seule personne responsable du site[8].
Le reçoit un appel d'urgence de Samuel Allison, directeur du 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. Norman Hilberry(en) 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[10].
Au cours des mois suivants, environ 175 techniciens sont transférés du Metallurgical Laboratory à Hanford et Los Alamos. L'équipe de Zinn est fortement réduite, mais Compton n'encourage pas la fermeture du site[11].
Notes et références
(en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Walter Zinn » (voir la liste des auteurs).
: document utilisé comme source pour la rédaction de cet article.
(en) Richard G. Hewlett et Oscar E. Anderson, The New World, 1939–1946, University Park, Pennsylvania State University Press, (ISBN0-520-07186-7, OCLC637004643, lire en ligne).
(en) Alvin Weinberg, The First Nuclear Era : The Life and Times of a Technological Fixer, New York, AIP Press, , 291 p. (ISBN1-56396-358-2, lire en ligne).
