Unos 40.000 bloques de grafito con piezas de uranio formaron el primer reactor nuclear, montado en una pista de squash bajo las gradas del estadio Stagg Field. El 2 de diciembre de 1942, en la Universidad de Chicago, logró la primera reacción en cadena controlada creada por el ser humano. El equipo de Enrico Fermi lo llamó Chicago Pile-1.
Ochenta y cuatro años después, el Departamento de Energía de Estados Unidos sigue vigilando el agua del bosque de Illinois al que se trasladó la pila. Y tres investigadores del CEA francés acaban de reconstruirla en el ordenador.
Squash bajo Stagg Field
La pila iba a levantarse al oeste de la ciudad, según la explicación de la Universidad de Chicago. Los retrasos en las obras llevaron a Arthur Compton a montarla en el propio campus. Ni el alcalde ni otros cargos electos recibieron aviso.
Durante dos semanas, los equipos colocaron los bloques en 57 capas, día y noche. Terminaron la noche del 1 de diciembre, con una pila de unos seis metros de alto. Al día siguiente se reunieron 49 científicos para la prueba.
Entre ellos estaba Leona Marshall, la única mujer investigadora del grupo según el Departamento de Energía. La reacción tardó 28 minutos en sostenerse sola. Lo celebraron con Chianti en vasos de papel, y la etiqueta firmada fue el único registro de quién estuvo allí.
Grafito, uranio y cadmio
El principio era la fisión: un núcleo de uranio se parte, libera energía y suelta neutrones. Esos neutrones pueden partir otros núcleos, algo que un yacimiento de uranio de Gabón ya hacía solo hace 2000 millones de años. En Chicago, el grafito los frenaba para que causaran nuevas fisiones.
Las barras forradas de cadmio hacían lo contrario, porque absorbían neutrones y paraban la reacción. El Departamento de Energía cuenta tres juegos: uno automático, otro de emergencia y el que retiraba George Weil. Según el estudio francés, esa barra era un listón de madera cubierto con una lámina de cadmio.
La cuerda de Norman Hilberry
A Norman Hilberry, mano derecha de Compton, le tocó el respaldo más rudimentario. Una barra de seguridad colgaba de una cuerda con un gran contrapeso. «Estaba allí con esa hacha para cortar la cuerda», contó en una entrevista de 1965 que conserva el Museo Nacional de Ciencia e Historia Nuclear.
En esa conversación admitió que nunca se había sentido tan idiota, porque el equipo sabía bien lo que iba a pasar. Sobre un andamio esperaban además varios jóvenes con botellas de cadmio disuelto, listas para volcarlas sobre la pila.
De esa escena nace una historia muy repetida en el sector nuclear. Según ella, «scram», la palabra inglesa para una parada rápida, serían las siglas de «hombre del hacha de la barra de seguridad». Thomas Wellock, historiador de la Comisión Reguladora Nuclear, recuerda que Hilberry la oyó de segunda mano, años después.
La física Leona Marshall Libby atribuyó el término a Volney Wilson, que montó los circuitos de parada. Warren Nyer, suplente de Hilberry, recordó que Wilson usaba la palabra en su sentido de argot, salir corriendo. El informe técnico de Fermi de 1951 ya hablaba de la línea SCRAM de su equipo.
Medio vatio en un gemelo digital
En julio de 2025, Albin Gagnepain, Davide Mancusi y Andrea Zoia publicaron gemelos digitales de Chicago Pile-1 y de su sucesora, Chicago Pile-2. Trabajan en el CEA y la Universidad Paris-Saclay, y usaron documentos publicados e inéditos del Proyecto Manhattan.
Sus cifras hablan de unas 350 toneladas de grafito y unas 20.000 piezas de combustible. Los materiales llegaron más puros de lo previsto, así que bastaron 57 capas en vez de 75.
Aquel 2 de diciembre, los neutrones se multiplicaron durante una media hora. La potencia térmica máxima estimada fue de 0,5 vatios. Ochenta y cuatro años después, un microrreactor que cabe en un contenedor logró su primera reacción en cadena en Idaho.
La pila de Chicago no tenía blindaje contra la radiación ni refrigeración. Por eso se apagó el 28 de febrero de 1943, tras unos tres meses de pruebas. Según los autores, sus simulaciones reproducen bien las mediciones que se conservan.
Tritio y estroncio en Palos
Los bloques viajaron a Site A, en la reserva forestal de Palos, unos 32 kilómetros al suroeste de Chicago. Allí, en 21 días, se levantó Chicago Pile-2. La ficha del Departamento de Energía de septiembre de 2026 dice que el lugar funcionó de 1943 a 1954.
A unos 460 metros, en Plot M, se enterraron residuos radiactivos entre 1943 y 1949. Desde 1956 los cubre un cajón de hormigón con muros de 46 centímetros que bajan 2,4 metros. Nada que ver con los barriles radiactivos hallados a casi 5000 metros bajo el Atlántico.
Hoy cruzan la zona senderos y un carril bici, con un merendero junto a Plot M. El departamento vigila el agua subterránea y superficial, donde preocupan sobre todo el tritio y el estroncio-90. Según la ficha, los niveles «no ponen en peligro la salud ni la seguridad» de visitantes y vecinos.
Ninguna foto de la pila terminada
Los investigadores del CEA admiten que no se conoce ninguna fotografía de Chicago Pile-1 completa. Solo sobreviven imágenes de unas pocas capas intermedias, así que tuvieron que suponer la forma y la composición de muchas piezas. Escriben que estos aparatos «siguen mal caracterizados» pese a su papel histórico.
Por eso proponen analizar bloques que guardan varios museos. En Palos, la ficha oficial tampoco publica las concentraciones medidas de tritio y estroncio-90.
El estudio completo se ha publicado en Scientific Reports.
Imagen: Argonne National Laboratory / Melvin A. Miller
