原子反应堆实验的成功，使人类打开了原子能宝库的大门，利用原子能的时代从此开始了。
1939年1月，意大利物理学家费米从国际理论物理学年会上获悉，德国物理学家哈恩发现了铀核裂变现象，对此，费米极为震惊。
他想，用中子轰击铀核，会分裂成两个大致相等的部分。同时，如果铀核每次裂变放出一个以上中子，它们又将引起下一次裂变。如此循环下去，就有可能发生链式反应，释放出令人难以置信的巨大能量。这无疑给核研究打开了一个天窗。
费米采用当时非常先进的回旋加速器，证实了链式反应不仅可能，而且速度快得惊人，前后两次反应的时间间隔仅50万亿分之一秒。
费米兴奋不已，“太棒了！一旦能够人为地控制铀核裂变的速度，使链式反应自动持续下去，那么，它将在极短时间内释放出巨大的能量，人类将找到一种全新的能源！”
但由于中子释放速度太快，很难被铀核“俘获”，必须先找到一种减速剂，使中子很容易被铀核“俘获”，从而导致下一次核裂变。经过大量实验，费米终于找到了纯石墨这个理想的减速剂。
接下来就是进行实验攻关，建立一个模型——原子核反应堆，以探明自动控制的链式反应是否切实可行。费米作为世界上最主要的中子权威之一，又集理论与实验天才于一身，因此被推选为世界上第一台核反应堆攻关小组的组长。
费米选择了芝加哥大学运动场作为实验室，带领一批物理学家很快用石墨制成了特殊的砖块，砌起一个庞然大物，又在石墨中放入铀和控制棒。仅半个月，反应堆就建成了。
1942年12月2日上午，参加反应堆实验的40余名科学家聚集在运动场北面的看台上。3位操纵人员爬上反应堆的顶端，他们的任务是，万一实验失败，一旦反应堆失控，就用一种特殊的液体扑灭“核火”。
10时整，费米庄严下令道：“大家注意，现在启动反应堆！”一位青年物理学家立刻抽出控制棒。此时，在场科学家的心都提到了嗓子眼上。整个实验场鸦雀无声，大家屏住呼吸，只听得计数器“咔咔咔”
的声音越来越快，铀裂变开始了！
费米认真地注视着测量仪器，反应堆的运行和科学家的设计完全一致。核反应堆实验10时35分结束。经过一番查验后，下午3时20分，费米再次下令启动。3分钟后，计数器的“咔咔”声终于变成了稳定的响声，反应堆开始进入自持链式反应的工作状态，费米脸上浮现出胜利的喜悦。“成功了！反应堆成功了！”
原子反应堆的实验成功，为研究原子弹奠定了基础，由此带来的恶果，却是费米和科学家们始料未及的。但它为受控的核能释放开辟了道路，为人类寻找新的能源做出了成功的尝试。人类终于打开了奇妙的原子能宝库的大门，利用新能源——原子能的时代从此开始了。