Mentre Chicago nel 1942 è al centro dei lavori per quanto riguarda il nucleare,Fermi (a Chicago)  aveva ripreso su larga scala la costruzione di pile esponenziali per le quali erano state messe a sua disposizione vasti locali,prima usati per il gioco dello squash,ubicate sotto le gradinate occidentali dello stadio (Stagg Field)dell'università . Ci volle un grande lavoro prima di raggiungere una reazione a catena. In primo luogo infatti, occorreva una notevole quantità di uranio sufficientemente puro perché i neutroni non andassero sprecati restando assorbiti dalle impurità. L'uranio è un elemento abbastanza comune, ma è anche molto disperso infatti sono rari i luoghi al mondo in cui lo si trova in concentrazione ragionevole. Inoltre,prima del 1939 non esistevano utilizzazioni dell'uranio e quindi neppure tecnologie per la sua purificazione. In natura esistono due tipi di uranio l'isotopo 238 e 235. L'uranio 238 è quello più abbondante mentre l'uranio 235 è molto raro. Soltanto quest'ultimo può essere utilizzato nei reattori

nucleari a fissione. Il processo di arricchimento dell'uranio consente di ottenere una maggiore quantità di materiale utilizzabile per le centrali da un miscuglio di uranio 235 e 238. Il processo per arricchire l'uranio è svolto da una attrezzatura piuttosto complessa e costosa. Migliorare la qualità della grafite e e quindi portare l'U ad un uranio metallico più denso era il primo obbiettivo da raggiungere per la costruzione della pila nucleare. Essa sarebbe stata di dimensioni considerevoli e di forma sferica,per ridurre al massimo le fughe di neutroni in periferia. Date le incognite connesse con il funzionamento del primo reattore nucleare non era a priori pensabile di poterla costruire allo Stagg Field in piena città. Un sito adatto fu trovato ad una ventina di miglia a Sud-Ovest da Chicago,nella foresta di Argonne. Dopo aver già provato alcuni esperimenti preliminari:il gruppo di scienziati con i quali collaborava Enrico Fermi era pronto per quello finale. L'enorme pila di Uranio e grafite era alta circa 30 piedi (poco meno di 10 metri).L'esperimento finale sarebbe stato il giorno della "verità" per molti. Il 2 Dicembre quando Fermi diede istruzione allo scienziato di "inserire la barra di controllo"immediatamente dopo l'inserimento,lo spot di luce del galvanometro è tornato a livello zero. La reazione a catena e il rilascio dell'energia nucleare erano stati innescati,controllati e spenti. Fischi, grida e applausi.