费米和同事们在芝加哥大学斯塔格运动场西看台下的房子内，用6吨金属铀、58吨氧化铀和400吨石墨堆起了一个新的实验反应堆。这座反应堆宽9米，长10米，高5.6米，铀与石墨隔层放置，共装57层，反应堆的总重量达1400吨。
1942年12月2日上午，在费米的指挥下，芝加哥反应堆小组开始准备它的第一次自持式反应堆的临界试验。这是人类第一次企图从原子核中获取能量的行动。
对于这样一个完全未知而且带有恐惧性的实验，人们很难预料到它的后果。
由费米的几个学生组成的一个“自杀小组”准备了几桶液态镉，他们站在反应堆的顶部，准备一旦出现异常情况，就将这些液态镉倒进反应堆。
一个学生则准备随时将悬挂着为了安全用的镉棒的绳子砍断。
更多的人准备了大量的镉块，随时准备用机器将镉块投向反应堆。由于镉能吸收中子，他们希望能用这种最原始的办法去熄灭充满未知因素的核反应。
这天上午，康普顿和维格纳等人也从S-1执行委员会召开的技术调查会议赶到费米的实验室。费米在上午作了各种检查。
下午3点20分, 实验人员在费米的指挥下将镉棒慢慢从核反应堆中吊起, 盖革计数器显示反应堆中的中子数直线上升，很快就达到了预定值。费米立即命令将镉棒插回反应堆, 中子数在某一个数值上稳定下来, 说明堆内已经正常地进行着链式反应。
反应过程持续了28分钟, 标志着人类终于点燃了原子之“火”!
据说，杜邦公司最年轻的技术研究负责人观看了费米点燃原子之“火”的壮举，杜邦为此获得1美元的酬金。
由于世界第一座链式核裂变装置是由石墨堆成的一个堆，故称为“反应堆”(The Chicago Pile-1)，以后的核动力装置也延续了这一称呼。
