به همین منظور در سال ۱۹۵۷، ایران و آمریکا در چارچوب برنامه اتمی برای صلح پیشنهادی آیزنهاور، قرارداد همکاری در زمینههای غیرنظامی اتمی را امضا کردند. بر پایه این قرارداد، ایران مقداری اورانیوم غنی شده برای مصارف پژوهشی از آمریکا دریافت کرد. ضمناً مرکز مؤسسه علوم هستهای که زیر نظر سازمان پیمان مرکزی (سنتو) اداره می شد، از بغداد به تهران منتقل شد. (اندرسن، کری وال، ۲۰۰۷، ۵۳)
در سال ۱۹۵۹، یک مرکز پژوهش هستهای در دانشگاه تهران تأسيس شد. در سال ۱۹۶۰ ، ایران مقدمات خرید یک رآکتور پژوهشی ۵ مگاواتی را برای دانشگاه تهران فراهم میکند. متعاقباً آمریکا همراه با فروش رآکتور هستهای به ایران، چند اتاقک داغ نیز به ایران فروخت.
در سال ۱۹۶۷، آمریکا ۵۴۵ و ۵ کیلوگرم اورانیوم غنی شده برای استفاده در رآکتور پژوهشی به ایران تحویل داد. همچنین ۱۱۲ گرم پلوتونیوم نیز به عنوان راه اندازی رآکتور تحویل شد. (دریایی، ۱۳۹۲، ۸۴)
در سال ۱۹۶۸، ایران پیمان نامه منع گسترش سلاح های هستهای (NPT)[27]1 را در همان روزی که برای امضا ارائه شد، امضا کرد. در سال ۱۹۶۹، کمیساریایانرژی اتمی فرانسه، با تعمیر رآکتور تهران موافقت کرد. آمریکا قرارداد هستهای با ایران را به مدت ده سال دیگر تمدید کرد. در سال ۱۹۷۰ هم پیمان نامه منع گسترش سلاح های هستهای (NPT) به تصویب مجلس رسید. (آنتونی و همکاران ۲۰۱۰، ص ۴۷)
در سال ۱۹۷۲، دولت ایران اعلام کرد که قصد دارد در ده سال آینده چند نیروگاه برق اتمی تهیه کند. وزارت نیرو بررسی در مورد امکان ساخت نیروگاه در جنوب ایران را آغاز کرد در سال ۱۹۷۴، ایران وامی به مبلغ یک میلیارد دلار به کمیساریای انرژی اتمی فرانسه داد. از این وام برای ساخت کارخانه غنی سازی اورانیوم (متعلق به کنسرسیوم یورودیف) در تریکاستن استفاده شد. در مقابل ایران صاحب ۱۰ درصد از سهام این کارخانه (یورودیف) شد. در این سال همچنین ایران تشکیل سازمان انرژی اتمی ایران را اعلام کرد. سرپرست این سازمان دکتر اعتماد بود که در سوئیس در رشته فیزیک تحصیل کرده بود. به دنبال این قضایا، شاه در سخنرانی اعلام میکند که نه فقط ایران، بلکه کشورهای منطقه نیز نباید به دنبال ایجاد زرادخانه سلاح هستهای باشند که این سخنان سبب شد که در این سال تداوم اقبال جهانی به ایران در زمینه هستهای ادامه یابد و دکتر دیکسی لی، رئیس کمیسیون انرژی اتمی آمریکا از امکان تأسيس یک مرکز منطقه ای برای غنی سازی و بازفرآوری اورانیوم در ایران سخن گفت. همچنین پس از سفرایندیراگاندی؟ نخست وزیر هند به ایران دو کشور بیانیه مشترکی انتشار دادند که در آن از تماس بین سازمان های انرژی اتمی دو کشور برای همکاری در این زمینه سخن رفته بود. همچنین دریادار اسکار آرماندو کیهیات، رئیس پیشین کمیسیون انرژی اتمی آرژانتین به ایران آمد و در مورد انرژی هستهای به ایران مشاوره داد. همچنین رئیس کمیسیون اتمی آمریکا هم پس از سفر به ایران، در مورد همکاری های آینده آمریکا در زمینه انرژی هستهای اطمینان داد. بعد از آن شاه و اکبر اعتماد به پاریس رفتند و قراردادهایی برای ایجاد پنج نیروگاه ۱۰۰۰ مگاواتی، دریافت اورانیوم لازم و نیز تأسيس یک مرکز پژوهشی با فرانسه منعقد کردند. همچنین ایران و آمریکا به توافقی مقدماتی برای تحویل دو نیروگاه هستهای و دریافت اورانیوم غنی شده دست یافتند. به همین منظور ایران قراردادی با شرکت کرافت ورک اونیون برای خرید دو نیروگاه آب تحت فشار ۱۲۰۰ مگاواتی برای نصب در بوشهر امضا کردند همچنین قراردادی با شرکت فراماتوم فرانسه برای خرید دو نیروگاه ۹۰۰ مگاواتی برای نصب در بندرعباس امضا شد. بر اساس این قراردادها، شرکت آلمانی و شرکت فرانسوی اورانیوم غنی شده اولیه را تحویل میدهند و نیاز ایران برای ده سال بعد را نیز تامین میکنند. همچنین ایران و آمریکا توافق کردند که کمیسیون مشترکی برای تقویت روابط دو کشور در زمینههای گوناگون، به ویژه در زمینه انرژی هستهای تشکیل دهند. در همین حال قراردادهایی موقت برای تحویل سوخت غنی شده برای هشت نیروگاهی که قرار بود آمریکا در ایران بسازد نیز تهیه شد. مجدداً هر دو طرف توافق کردند که از گسترش سلاح های هستهای مطابق با پیمان نامه منع گسترش سلاح های هستهای جلوگیری کنند. (پیشین، ص ۸۵)
در سال ۱۹۷۵، دانمارک ده کیلوگرم اورانیوم بسیار غنی شده و ۲۵ کیلوگرم اورانیوم طبیعی برای استفاده در رآکتور پژوهشی به ایران می فروشد. همچنین نماینده ایران در کنفرانس خلع سلاح ژنو بر مخالفت ایران با تولید سلاح اتمی تأکید میکند. شاه نیز در نطقی اعلام میدارد که داشتن سلاح اتمی برای ایران با در نظر گرفتن زرادخانه های آمریکا و شوروی مسخره است. در ادامه هنری کسینجروزیر خارجه آمریکا و هوشنگ انصاری وزیر اقتصاد ایران، قرارداد تجاری گسترده ای را امضا کردند که در آن خرید هشت رآکتور به مبلغ ۴ و ۶ میلیارد دلار در آن پیشبینی شده بود. (اندرسن، کری وال، ۲۰۰۷، ۷۳)
در سال ۱۹۷۷، ایران با پرداخت ۱۸۰ میلیون دلار برای دریافت خدمات غنی سازی آتی از کارخانه کنسرسیوم اورودیف واقع در تریکاستن موافقت کرد. همچنین ایران و آمریکا ، قراردادی برای مبادله فناوری هستهای و همکاری در ایمنی هستهای امضا کردند. در همان سال ژان پیرفوکارد وزیر تجهیزات فرانسه برای مذاکره در مورد فروش شش رآکتور هستهای به قیمت ۷ میلیارد دلار به ایران سفر میکند. همچنین فرانسه موافقت میکند که دو نیروگاه هستهای ۹۰۰ مگاواتی به مبلغ دو میلیارد دلار برای ایران بسازد. قرار بود که این دو نیروگاه در دارخوین بر کرانه کارون و نزدیک اهواز ساخته شود. (همان، ۷۴)
در سال ۱۹۷۸، وزارت انرژی آمریکا به جفری ارکنز، مجوزی را برای فروش چهار دستگاه لیزری به ایران میدهد. در درخواست ارکنز گفته می شود که از این دستگاهها در پژوهش مربوط به پلاسما استفاده خواهد شد. در واقع این دستگاهها را ارکنز برای غنی سازی اورانیوم طرح کرده بود. به همین دلیل هم وزارت انرژی به دلیل اینکه روش لیزری را دارای کارایی برای غنی سازی نمی دانست، موافقت میکند. همچنین در این سال، جیمی کارتر و شاه به توافقی در مسائل حل نشده همکاری هستهای بین دو کشور رسیدند. بر پایه این توافق ایران قبول کرد که ترتیبات اتمی بیشتری را نسبت به آنچه آژانس بینالمللی انرژی اتمی میخواهد بپذیرد. آمریکا نیز پذیرفت که در امور مربوط به باز فرآوری سوخت اتمی به ایران وضعیت «کامله الوداد[۲۸]۱» اعطا کند. همچنین جیمی کارتر و شاه به توافقی در برنامه فروش شش تا هشت رآکتور آب سبک به ایران، به شرط موافقت کنگره آمریکا رسیدند. همچنین در این سال، ایران و آمریکا توافقی را در مورد همکاری هستهای امضا کردند. (دریایی، ۱۳۹۲، ۸۸)