シカゴ・パイル1号
その後、CP-1を大型化したプルトニウム生産炉とプルトニウム抽出工場が、ワシントン州リッチランド北部のコロンビア川沿いの土地にハンフォード工学工場(Hanford Engineering Works)として建設された。最初のプルトニウム生産炉であるハンフォードB炉は1943年9月から建設が始まり、翌1944年9月に運転開始、同年12月28日に臨界に達した。続くハンフォードD炉も1944年12月17日に臨界に達した。三基目のF炉は1945年2月に運転を開始した。
プルトニウム生産炉は黒鉛減速軽水冷却原子炉で天然ウランを使用し、プルトニウム生産専用で発電系は備えていない。コロンビア川は原子炉からの温排水で常時湯気を立てるようになったといわれている。原子炉で燃焼した天然ウラン燃料はプルトニウム抽出工場でウラン238から転換したプルトニウムを抽出、精製された。
CP-1はその名前の通り黒鉛ブロックを積み上げた(pile)小型原子炉で、形式としては黒鉛減速空気冷却炉である。初期の原子炉は全て黒鉛炉だったこともあって、パイルと言う言葉は原子炉と同義となっていた。炉心を構成する黒鉛ブロックは木枠で支えられ手積みで組み上げられた。
使用された黒鉛ブロックは350トン、全体の大きさは直径7.5m、高さ6mで、小さな二階建ての家ほどだった。核燃料として35トンのウランを用い、三本のカドミウム製制御棒を持っていた。うち一本は緊急停止用で、上からロープで吊るされており、異常があればロープを斧で断ち切って炉心へ落す仕組みだった。またカドミウム塩溶液が準備されており、制御棒の故障時には炉心内へ流し込むことになっていた。
研究炉であるため発電系統は備えていない。と言うより、原子力発電のアイデアが検討されるのは第二次世界大戦後になってからである。