Walter Zinn

Walter Zinn Descrierea acestei imagini, comentată și mai jos Walter Zinn Date esentiale
Naștere 10 decembrie 1906
Berlin, Ontario , Canada
Moarte 14 februarie 2000
Safety Harbor , Statele Unite
Naţionalitate Canadian
american
Zone Fizica nucleara
Instituții Laboratorul metalurgic al
Proiectului Manhattan
Instruire Universitatea Reginei (BA 1927, MA 1930)
Universitatea Columbia ( doctorat ) (1934)
Premii Premiul Atoms for Peace (1960) Premiul
Enrico-Fermi (1969)
Medalia Elliott Cresson  (en) (1970)

Walter Henry Zinn (născut la10 decembrie 1906 - a murit 14 februarie 2000) Este un fizician nuclear canadian originar american . A fost primul director al Laboratorului Național Argonne , funcție pe care a ocupat-o între 1946 și 1956. De asemenea, a lucrat la Laboratorul metalurgic în timpul celui de-al doilea război mondial ca parte a Proiectului Manhattan .

El este creditat cu prima autoreglabil reacție în lanț , pe care a realizat prin eliminarea Chicago Pile-1 de bare de control asupra2 decembrie 1942. La Argonne, el a proiectat și a construit mai multe reactoare noi, inclusiv Experimental Breeder Reactor I , primul reactor nuclear care a produs electricitate comandat pe20 decembrie 1951.

Tineret, pregătire și carieră timpurie

Walter Henry Zinn s-a născut la Berlin, Ontario (acum Kitchener) pe10 decembrie 1906. Este fiul lui John Zinn, muncitor la fabrica de anvelope , și a Mariei Anna Stoskopf. Are un frate mai mare, Albert, care va deveni și muncitor.

Zinn a urmat cursurile Universității Queen's , unde a obținut o licență în matematică în 1927 . În 1930, a obținut un master în scrisori de la aceeași universitate. În acest timp a cunoscut-o pe Jennie A. (Jean) Smith. Cuplul s-a căsătorit în 1933 și a avut doi fii.

Ulterior a urmat cursurile Universității Columbia , unde a studiat fizica . Teza sa, intitulată Studiu cu două cristale asupra structurii și lățimii limitelor de absorbție a razelor X , va fi publicată de revista Physical Review .

Zinn a predat la Universitatea Queen's din 1927 până în 1928, apoi la Columbia din 1931 până în 1932. A devenit instructor la City College din New York în 1932.

În 1938, Zinn a fost naturalizat american.

Proiectul Manhattan

În 1939, Laboratoarele de fizică Pupin  (în) din Columbia, unde lucrează Zinn, fac cercetări intense asupra proprietăților uraniului și a fisiunii nucleare descoperite recent de Lise Meitner , Otto Hahn și Fritz Strassmann . Oamenii de știință sunt interesați în mod deosebit dacă este posibil să inițieze o reacție în lanț .

O echipă de Walter Zinn, Enrico Fermi , Herbert L. Anderson  (în) , John R. Dunning  (în) și Leo Szilard încearcă să descopere dacă fisiunea uraniului-238 cu neutroni la viteză mică, așa cum credea Fermi, unde dacă este doar cazul uraniului 235 , așa cum susține Niels Bohr . Cercetarea este justificată și de faptul că cercetătorii nu au acces la uraniul 235, ceea ce îl determină pe Fermi să aleagă să ia uraniu natural . Pentru a stabili o reacție în lanț, trebuie să existe mai mult de un neutron creat prin fisiune. ÎnMartie 1939, echipa că trebuie să existe aproximativ 2 pe fisiune.

În acest moment, Zinn a început să lucreze pentru Fermi, construind rețele de uraniu  (în) . Trebuie creat un moderator pentru a încetini neutronii. Pentru aceasta, apa este prima alegere a lui Fermi. Totuși, acesta din urmă absoarbe neutronii pe cât îi încetinește. În iulie, Szilard propune utilizarea carbonului sub formă de grafit .

Raza critică a unui reactor sferic este dată de următoarea relație:

Pentru a crea o reacție în lanț auto-susținută, valoarea lui trebuie să fie mai mare de 1 ( ). În practică, ar trebui să fie cu cel puțin 3 până la 4% mai mare. Primele valori obținute de Zinn înAugust 1941sunt 0,87. Fermi își bazează apoi speranța de a obține rezultate mai bune stabilind o nouă configurație și obținând uraniu și grafit mai pur.

La începutul anului 1942, odată cu intrarea în războiul Statelor Unite, Arthur Compton a adus diferitele echipe ale Proiectului Manhattan să lucreze cu plutoniu la Laboratorul metalurgic al Universității din Chicago . Zinn folosește abandonate facilități Stagg de teren ,  în scopul de a construi configurații tot mai mari imaginate de Fermi. În iulie, Fermi obține k = 1.007 din rețelele de oxid de uraniu . Acest lucru dă încredere cercetătorilor că un ansamblu din uraniu pur va putea obține o valoare k adecvată.

În decembrie, Zinn și Anderson au finalizat o nouă configurație la Stagg Field . Cu o anvergură de 7  m lungime pe 7  m lățime și 6  m înălțime, conține 392  t de grafit și 47  t dintr-un amestec de uraniu metalic și oxid de uraniu. Configurația este testată în după-amiaza anului2 decembrieiar reactorul, cunoscut sub numele de Chicago Pile-1 , funcționează fără incidente. Deoarece reactorul nu are protecție împotriva radiațiilor , puterea sa este limitată la aproximativ 200 de wați (W) și activitatea sa este menținută timp de 3 luni. A fost arestat pe28 februarie 1943, armata dorind să evite riscul de accidente în apropierea unei zone dens populate.

Armata a cumpărat 405 de  hectare din pădurile din județul Cook  (în) și va forma site - ul A / Parcela M , care va lucra o sută de oameni. Zinn, sub îndrumarea lui Fermi, este responsabil pentru site.

Chicago Pile-1 este demontat și reconstruit la fața locului, de data aceasta cu un scut împotriva radiațiilor. Acum, denumit Chicago Pile-2 , reactorul este din nou funcțional20 martie 1943. În câteva luni, un nou reactor proiectează Fermi, Chicago Pile-3  (ro) . Foarte diferit de primele două, reactorul este mult mai mic (2  m în diametru și 3  m înălțime) și are 120 de bare de uraniu, moderate de 4.500  L de apă grea . Zinn este din nou responsabil cu construcția, care începe în continuare1 st ianuarie 1944.

Chicago Pile-3 este operațional pe15 mai și începe operațiunile pe 23 iunie, funcționând la o putere maximă de 300  kW . Când Fermi pleacă la complexul nuclear Hanford , Zinn este singura persoană responsabilă de sit.

29 septembrieprimește un apel de urgență Samuel Allison  (în) , directorul Laboratorului metalurgic . Reactor B Hanford a murit la scurt timp după ce a atins puterea maximă, pentru a reveni în lucru câteva ore mai târziu. Norman Hilberry  (în) suspectează prezența unei otrăviri cu neutroni . Zinn aduce rapid Chicago Pile-3 la putere maximă pentru a lua o serie de măsurători. În jumătate de zi, el a confirmat rezultatele lui Hanford.

În următoarele câteva luni, aproximativ 175 de tehnicieni au fost transferați de la Laboratorul metalurgic la Hanford și Los Alamos . Echipa lui Zinn este foarte redusă, dar Compton nu împinge site-ul să se închidă.

Note și referințe

  1. (în) Alvin M. Weinberg , „  Walter Henry Zinn  ” , Academia Națională de Științe (accesat la 6 octombrie 2014 ) , p.  364-376
  2. (în) "  Studiu cu două cristale al structurii și lățimii limitelor de absorbție a razelor X  " , Universitatea Columbia (accesat la 6 octombrie 2014 )
  3. (în) Zinn Walter H. , "  Studiul cu două cristale al structurii și lățimii limitelor de absorbție a razelor X  " Societatea fizică americană ,Octombrie 1934( DOI  10.1103 / PhysRev.46.659 ) ,p.  659–664
  4. Hewlett și Anderson 1962 , p.  13-14
  5. Weinberg 1994 , p.  15
  6. Weinberg 1994 , p.  11-12.
  7. Weinberg 1994 , p.  16.
  8. (ro) „  Istoria operațiunilor reactorului Argonne  ” , Laboratorul Național Argonne (accesat la 7 octombrie 2014 )
  9. Holl, Hewlett și Harris 1997 , p.  28.
  10. Hewlett și Anderson 1962 , p.  306–307.
  11. Holl, Hewlett și Harris 1997 , p.  29.

Bibliografie

Document utilizat pentru scrierea articolului : document utilizat ca sursă pentru acest articol.

Vezi și tu