Первый опыт по достижению надкритического состояния с развитием самоподдерживающейся цепной ядерной реакции, состоялся 2 декабря 1942 года. В 9:35 стержень аварийной защиты был извлечен, и начались осторожные измерения зависимости нейтронного потока от положений регулирующих стержней, пока еще в подкритическом состоянии. Ближе к полудню сработала система аварийной защиты, оказавшаяся установленной на слишком низкий уровень.

Первый в мире искусственный ядерный реактор имел название Чикагская поленница-1. Он был построен в 1942 году в Чикагском университете под руководством Энрико Ферми в рамках работ, позднее ставших основой Манхэттенского проекта, по экспериментальной проверке возможности осуществления управляемой самоподдерживающейся цепной ядерной реакции и подготовки к созданию промышленных реакторов для наработки оружейного плутония.

После перерыва на обед эксперимент был продолжен. Запись интенсивности нейтронного потока с автоматического регистратора с подписями о положении стержней была показана на рисунке. В начале наблюдалось характерное экспоненциальное приближение к равновесному уровню интенсивности для каждого положения поглощающего стержня в подкритическом состоянии реактора.

Чем больше извлечен стержень, тем ближе реактор к критическому состоянию, и, соответственно, выше равновесная интенсивность. В конце, с 15:36, был отчетливо виден экспоненциальный рост интенсивности, соответствующий нарастающей цепной реакции в надкритическом реакторе. С 15:53 виден резкий спад интенсивности - реактор был заглушен автоматической системой.

Пиковая мощность в этом эксперименте составила лишь около половины ватта, однако сама возможность управляемой самоподдерживающейся реакции была убедительно продемонстрирована. Реактор 12 декабря проработал 35 минут на мощности около 200 Вт. При этом радиационный фон составлял 3 Р/ч непосредственно вблизи реактора и около 360 мР/ч в дальних углах зала.

В феврале 1943 года реактор был разобран, и его части перевезены в будущую Аргоннскую лабораторию, где они были использованы для сборки реактора CP-2. Небольшие части графита из первого реактора выставлены в чикагском Музее науки и промышленности и музее науки Брэдбери Лос-Аламосской национальной лаборатории.

Научная статья о реакторе была опубликована в American Journal of Physics лишь спустя 10 лет, в 1952 году, после снятия секретности. В 1955 году Ферми и Силарду был выдан патент США № 2708656 на «нейтронный реактор».

Место, на котором был построен CP-1, внесено в списки исторических достопримечательностей США и города Чикаго. В 1967 году, к 25-й годовщине осуществления первой цепной ядерной реакции, на нем установлен памятник «Nuclear Energy».