המעבדה המטלורגית באוניברסיטת שיקגו הוקמה בפברואר 1942 כדי ללמוד ולהשתמש ביסוד הכימי החדש שהתגלה, הפלוטוניום. היא חקרה את הכימיה ואת המטלורגיה של הפלוטוניום, תכננה את הכורים הגרעיניים הראשונים בעולם שהפיקו את היסוד, ופיתחה תהליכים כימיים שבאמצעותם ניתן היה להפריד את הפלוטוניום מיסודות אחרים. באוגוסט 1942 הצליחו כימאי המעבדה לראשונה אי-פעם להפריד כימית ולייצר כמות זעירה של פלוטוניום. ב-2 בדצמבר 1942 הצליחה המעבדה לייצר תגובת שרשרת גרעינית נשלטת, שוב לראשונה אי-פעם, בכור שכונה "שיקגו פייל-1" ‏, שהוקם מתחת לטריבונות של אצטדיון הפוטבול הישן של האוניברסיטה.