Il 2 dicembre 1942 fu il giorno più freddo mai registrato a Chicago in cinquant'anni. Ma proprio oggi, un gruppo di scienziati del laboratorio metallurgico segreto, formato all'inizio del 1942, ha condotto la prima reazione nucleare a catena autosufficiente al mondo presso l'Università di Chicago a Stagg Field nel primo reattore nucleare del mondo, il cui nome è Chicago Woodpile 1 (Chicago Pile-1).
"Woodpile" ha guadagnato il suo nome "low-tech". Era una pila di quarantamila blocchi di grafite tenuti insieme in una cornice di legno, larga sette metri e mezzo e alta sei metri. All'interno di circa la metà dei blocchi c'erano fori contenenti piccole quantità di ossido di uranio; all'interno molti altri erano pezzi di uranio metallico purificato, la cui produzione era ancora un processo nuovo.
Il carburante, come già accennato, era uranio naturale non arricchito: circa trentatré tonnellate di UO2 e quattro - U3O8. La grafite è stata scelta come moderatrice perché si è rivelata l'unico materiale della purezza richiesta che si poteva ottenere nelle quantità richieste: ne sono state utilizzate trecentocinquanta tonnellate.
Il Chicago Woodpile era praticamente privo di funzioni di sicurezza. L'unica protezione degli scienziati dalle radiazioni è stata fornita da una serie di barre di controllo del cadmio, progettate per essere inserite e rimosse manualmente. Dopo tutto, come diceva un rapporto del governo, "non c'erano linee guida da seguire e nessuna conoscenza preliminare da usare".
La catasta di legna non era un risultato scientifico astratto. Faceva parte di un piano molto più ampio, concepito sotto gli auspici del Progetto Manhattan, per creare una flotta di reattori nucleari di dimensioni industriali - non per generare elettricità (molto più tardi), ma per produrre plutonio, il combustibile per le armi nucleari.
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L'essenza dell'esperimento era la seguente: la catasta di legna è stata lanciata, portata a uno stato critico (il punto in cui una reazione nucleare diventa autosufficiente) e quindi interrotta prima che il suo calore crescente e la radioattività diventassero troppo pericolosi. Il reattore ha funzionato per 35 minuti. ad una potenza di circa 200 watt. La radiazione di fondo era di 3 R / h nelle immediate vicinanze del reattore e di circa 360 mR / h negli angoli più lontani della sala.
Il laboratorio metallurgico ha sperimentato il reattore per diversi mesi prima che il Woodpile fosse smantellato e, con una schermatura radioattiva, riassemblato in un sito più lontano dalla città, dove il reattore è stato ribattezzato Chicago Woodpile 2 e ha funzionato per più di dieci anni prima che fosse finalmente smantellato e sepolto nella foresta.
In memoria di Woodpile 1, l'Università di Chicago ha eretto un monumento all'energia nucleare con un'iscrizione che recita: "Il 2 dicembre 1942, l'uomo ottenne qui la prima reazione a catena autosufficiente e quindi iniziò il rilascio controllato di energia nucleare". È interessante notare che, in una frase, l'allora direttore dell'università suggerì di aggiungere una frase alla fine: "nel bene e nel male". La proposta non è stata accettata.
