High Explosive Research
Pembangunan fasilitas > Reaktor nuklir

Reaktor nuklir pertama di Britania Raya, sebuah reaktor penelitian bernama "GLEEP", berhasil mencapai titik kritis di Harwell pada 15 Agustus 1947. Bahan bakarnya adalah 12 ton logam uranium dan 21 ton uranium dioksida, dan menggunakan sekitar 500 ton grafit nuklir sebagai moderator (pelambat) neutron. Reaktor ini cukup memadai untuk penelitian, tetapi produksi isotop radioaktif membutuhkan reaktor lebih besar (berdaya 6.000 kW) dengan fluks neutron lebih tinggi. Britania sudah memiliki pengalaman yang relevan untuk perancangan reaktor baru ini: para pegawai Britania eks Laboratorium Montreal merancang BEPO pada 1945 dan 1946, dan Risley menangani pembangunan dan rekayasa tekniknya. Pertimbangan penting dalam merancang reaktor adalah pemilihan bahan bakar, moderator neutron, dan zat pendigin. Karena Britania belum memiliki uranium diperkaya, satu-satunya pilihan bahan bakar yang tersedia adalah uranium alamiah. Mengenai pilihan moderator neutron, walaupun pengalaman di Laboratorium Montreal melibatkan rancangan dan pembangunan reaktor air berat ZEEP di Kanada, air berat tidak tersedia di Britania, sehingga satu-satunya pilihan adalah grafit. Mengenai zat pendingin, karena reaktor yang dibangun hanyalah reaktor penelitian, pendingin udara adalah pilihan yang paling tepat. Reaktor yang akhirnya dirancang memiliki banyak kemiripan dengan Reaktor Grafit X-10 milik AS. BEPO, yang mencapai titik kritis pada 5 Juli 1948, menggunakan ±40 ton logam uranium dan ±850 ton grafit yang dibungkus ±600 ton baja dan ±3.000 ton beton.
Untuk reaktor penghasil plutonium, uranium alamiah digunakan sebagai bahan bakar dan grafit sebagai moderator, dengan alasan yang sama yaitu ketersediaan. Untuk pendingin, asumsi awal adalah penggunaan pendingin air seperti di reaktor Hanford Site milik AS. Reaktor berpendingin air dengan ukuran yang diinginkan akan memerlukan sekitar 140.000 liter air per hari, dan kemurnian tinggi mungkin akan dibutuhkan agar tidak menyebabkan korosi pipa yang terbuat dari logam. Selain itu, muncul kekhawatiran keselamatan. Karena air juga berfungsi menyerap neutron, jika suplai air berkurang maka aliran neutron maupun suhu reaktor akan meningkat, mengakibatkan kebocoran nuklir yang amat berbahaya. Kelak, kemungkinan ini benar-benar terjadi dalam bencana Chernobyl di Uni Soviet pada 1986. Amerika Serikat mengatasi masalah ini dengan menempatkan reaktor nuklir di lokasi terpencil, sedangkan di Kepulauan Britania tidak ada tempat seperti itu kecuali di Skotlandia bagian utara dan barat. Pada April 1947, Hinton berhasil meyakinkan Portal bahwa pendingin gas adalah pilihan yang lebih baik. Pada awalnya, gas helium menjadi pilihan pertama, tetapi sumber utama gas tersebut adalah Amerika Serikat. Berdasarkan McMahon Act, AS tidak bisa mengekspornya untuk tujuan produksi senjata nuklir. Akhirnya, pendingin yang dipilih adalah pendingin udara.
Dengan pilihan ini, reaktor nuklir tidak lagi perlu dibangun di lokasi terpencil. Lokasi yang dipilih adalah kawasan pantai Cumberland, tepatnya di bekas pabrik senjata Sellafield. Karena mirip Springfields, nama lokasi ini kemudian diganti menjadi Windscale. Pembangunan dimulai pada September 1947. Dalam pembangunan ini, risiko terjadinya Efek Wigner ikut diperhatikan. Fisikawan AS Walter Zinn mengunjungi Britania pada 1947 dan memberikan informasi-informasi penting. Informasi tersebut menghasilkan perhitungan baru yang menyebabkan perubahan rancangan balok grafit yang ketika itu telah mulai dicetak. Dua reaktor di Windscale mulai beroperasi pada Oktober 1950 dan Juni 1951. Reaktor ketiga juga sempat direncanakan, tetapi batal akibat terjadinya kelangkaan uranium. Akibat kesalahan perhitungan saat perancangan, kedua reaktor yang dibangun tidak menghasilkan jumlah yang diharapkan. Akibatnya, dibutuhkan kerja keras agar plutonium dapat mulai dikirim kepada Penney Juni 1952, dan untuk mengirim jumlah yang cukup sebelum tenggat waktu 1 Agustus 1952 yang telah dijanjikan. Hampir saja jumlah yang dibutuhkan Penney tidak terpenuhi, tetapi terjadi perbaikan dalam rancangan bom sehingga kebutuhan plutonium dapat dikurangi 15%. Mulai 1953, reaktor-reaktor Windscale dapat menggunakan uranium diperkaya rendah sebagai bahan bakar. Namun, kedua reaktor ini ditutup setelah bencana Windscale pada Oktober 1957.