ماجرا هم به درخواست ایران برای تأمین سوخت هستهای 20درصد برای رآکتور تهران و امتناع غرب از تأمین این سوخت برخلاف تعهدات آژانس برمی‌گشت. در واقع مسئله تأمین سوخت هستهای 20درصد برای رآکتور تهران، از 29تیرماه سال88 و همزمان با سفر دبیر شورای‌عالی امنیت‌ملی به ژنو آغاز شد. سعید جلیلی در آن سفر، با فرستادگانی از شش‌کشور موسوم به گروه 1+5 ازجمله نیکلاس برنز فرستاده وزارت‌خارجه آمریکا دیدار و گفت‌وگو کرد. پس از آن، در مذاکرات اول اکتبر2009(9مهر88) پیشنهادی روی میز مذاکره فرستادگان ایران با شش‌کشور آمریکا، انگلیس، فرانسه، آلمان، روسیه و چین گذاشته شد؛ پیشنهادی که طی آن ایران سوخت هستهای با غنای سه و نیم درصد را به کشوری دیگر از کشورهای گروه1+5 تحویل می‌دهد و سوخت هستهای با غنای 75/19 ( که به 20درصد معروف شده) تحویل می‌گیرد. در آن زمان آمریکا، روسیه و فرانسه دراین‌باره اعلام آمادگی کردند. اواخر مهرماه کارشناسان ایرانی برای توافق در مورد مقدمات خرید هستهای به وین رفتند تا با نمایندگان کاخ سفید، کرملین و الیزه مذاکره کنند.
اواخر فروردین89 وزیر امورخارجه ترکیه بعد از سفر به جمهوری آذربایجان، شبانه به تهران آمد. دیدار با دبیر شورای‌عالی امنیت ملی و همچنین وزیر امور خارجه ایران از نخستین برنامه‌های داوود‌اوغلو در تهران بود. احمد داوود‌اوغلو در این سفر و در نشست خبری مشترک با همتای ایرانی خود گفت: ترکیه آماده است در مبادله اورانیوم میان ایران و غرب به‌عنوان میانجی عمل کند. اگرچه این پیشنهاد آنکارا پیش از این نیز در پیچ‌وخم گفت‌وگوهای ایران و کشورهای طرف معامله سوخت هستهای بارها رسانه‌ای شده بود اما این بار فرستاده دولت رجب‌طیب اردوغان، این پیشنهاد را در تالار آینه باغ ملی تهران مطرح کرد. در همین حال سخنگوی وزارت خارجه آمریکا از تمایل واشنگتن برای پیگیری پیشنهاد مبادله سوخت هستهای با تهران خبر داد. به گزارش پایگاه خبری ایران دیپلماتیک به نقل از خبرگزاری فرانسه، فیلیپ کراولی، سخنگوی وزارت خارجه آمریکا در گفت‌وگو با خبرنگاران گفت که کاخ سفید همچنان به پیگیری پیشنهاد مبادله سوخت هستهای با دولت ایران متمایل است. او در ادامه مدعی شد که ایران هرگز موافقت خود را با پیشنهاد مبادله سوخت هستهای اعلام نمی‌کند.
مبادله کالابه‌کالا
پس از آن ابتدا ایران اعلام کرد که ترجیح می‌دهد به جای عرضه سوخت خود با غنای پنج‌درصد، برای تأمین سوخت 20درصدی، هزینه آن را پرداخت کند و سوخت رآکتور تهران را از سه‌کشور طرف معامله‌اش بخرد. طرح تبادل مرحله به مرحله سوخت بین ایران و سه‌کشور نیز پیشنهاد دیگری بود که مقامات ایرانی مطرح کردند. اما آژانس، کرملین، کاخ سفید و الیزه این دو پیشنهاد اخیر را مخالف پیش‌نویس توافق وین خواندند.
در همین حین البرادعی که در یک برنامه تلویزیونی حضور پیدا کرده بود گفت که ایران به جای روسیه، می‌تواند ترکیه را برای تحویل سوخت پنج‌درصد خود، واسطه قرار دهد. به این ترتیب که سوخت ایرانی تا زمانی که سه‌کشور طرف معامله، سوخت 20درصد را تحویل ایران نداده‌اند، در انبارهای آژانس بین‌المللی انرژی اتمی نگهداری شود. بعد از کش و قوس‌هایی در این‌باره خبری منتشر شد مبنی بر اینکه «جمهوری اسلامی ایران بر امانتگذاری هزارو200 کیلوگرم اورانیوم کمتر غنی‌شده (LEU) در ترکیه موافقت می‌کند.» این خبر در اثنای حضور همزمان نخست‌وزیر ترکیه و رئیس‌جمهور برزیل منتشر شد و در همین نشست سه‌جانبه که یک طرف آن ایران بود بیانیه‌ای به همین منظور امضا شد؛ بیانیه‌ای که در مذاکرات هستهای به بیانیه تهران شهره شد و صبحگاه 27اردیبهشت89 در یکی از سالن‌های جانبی سالن کنفرانس سران در تهران منعقد شد.
قطعنامه صادر شد
اردوغان پس از امضای بیانیه سه‌جانبه در تهران گفت: پیش از این ایران در آستانه تحریم‌های جدید از سوی شورای امنیت قرار داشت که با شروع این ملاقات‌ها، تصمیم برای اعمال تحریم به تعویق افتاد؛ تعویقی که اردوغان گفت چندان طولانی نبود. قطعنامه چهارم تحریم‌ها علیه ایران که با شماره1929 در شورای امنیت سازمان ملل به ثبت رسید 19خرداد‌ماه89 با 12رأی مثبت، دو رأی منفی (ترکیه و برزیل) و یک رأی ممتنع (لبنان)، تصویب شد. خیلی زمان زیادی از توافقنامه تهران نگذشته بود که طرف غربی اعلام کرد، این توافقنامه تهران را نمی‌پذیرد. حاشا از آن جهت صورت گرفت که هر کدام از کشورهای مذاکره‌کننده، خود خواهان در اختیار گرفتن اورانیوم غنی شده بودند.
دوباره روسیه
مذاکرات ژنو در دسامبر2010 برگزار شد و این توافق را برجای گذاشت که ایران و نمایندگان شش کشور در 21و 22ژانویه2011( اول و دوم بهمن89) دوباره به گفت‌وگو بنشینند. پس از پایان نشست استانبول، جمهوری اسلامی ایران بار دیگر در موضوع تبادل سوخت نام روسیه را آورد. نماینده ایران در آژانس بین‌المللی انرژی اتمی اعلام کرد: ایران آمادگی دارد تا درصورتی که از روسیه 120کیلوگرم سوخت با غنای 20درصد دریافت کند، مواد هستهای خود را که در ترکیه نگهداری خواهد کرد، به روسیه تحویل دهد. علی‌اصغر سلطانیه که در گفت‌وگویی دوساعته با مدیران رسانه‌های روسیه سخن می‌گفت، تأکید کرد: ایران برای ازسرگیری مذاکرات با گروه وین آمادگی دارد. سلطانیه در این نشست که در مسکو و در خبرگزاری اینترفکس روسیه برگزار شد، مبنای این تبادل را بیانیه تهران دانست.
خندیدند اما ...
سعید جلیلی، دبیر شورای‌عالی امنیت ملی کشورمان درباره ماجرای تبادل سوخت و دستیابی ایران به فناوری تولید میله‌های سوخت می‌گوید: «در گفت‌وگوهای ژنو 2 مطرح کردیم که ایران برای حقوق هستهای خود به سوخت 20درصد نیازمند است و نامه‌ای به آژانس نوشتیم که رآکتور اتمی تهران با مصارف دارویی سوختش رو به اتمام است و ما به‌دنبال تأمین سوخت هستیم. گزینه اول ما هم خرید سوخت بود که آنها چون فکر کردند این معطوف به نیاز ایران است، گفتند نمی‌فروشیم اما تبادل می‌کنیم یعنی سوخت 3/5 درصد را می‌گیریم و سوخت 20درصد تحویل می‌دهیم، آنها در این تبادل هم بازی در آوردند و شرطی گذاشتند که معقول و منطقی نبود درحالی‌که قرار بود این موضوع همکاری باشد و منجر به بیانیه تهران و ناکامی آنها شد. وقتی در گفت‌وگوهای ژنو 2 گفتیم اگر سوخت را ندهید خودمان آن را تهیه می‌کنیم، برخی از آنها لبخندی زدند که من آن را فراموش نمی‌کنم، ما گفتیم اگر اینطور است خودمان سوخت را تولید می‌کنیم و این اقدام با ظرفیت دانشمندان و جوانان انجام شد و سوخت 20درصد تهیه شد که شهید شهریاری نقش ارزشمندی در این راستا داشت اما آنها گفتند تبدیل سوخت به صفحات سوخت کار دیگری است که هر کسی نمی‌تواند آن را انجام دهد تا نهایتا ما در 25بهمن90 سوخت 20درصد را به صفحات سوخت تبدیل کردیم و آن را در رآکتور تهران قرار دادیم بنابراین ظرفیت‌هایی برای جمهوری اسلامی فراهم شد و بعد از آن نامه‌نگاری برای شروع گفت‌وگو دنبال شد».
همگرایی
در مذاکرات آلماتی غرب مواضع خود را به ایران نزدیک کرد و از موضع خارج کردن اورانیوم 20درصد از خاک ایران کوتاه آمد. یک دیپلمات نزدیک به مذاکرات در این‌باره می‌گوید: آنها در این پیشنهاد جدید اعلام کردند که اگر اورانیوم 20درصد تولید شده نیاز رآکتور تهران را تأمین می‌کند دیگر بیش از نیاز تولید نشود و آژانس نیز تأیید کند که شما (ایران) این مواد را به میله سوخت تبدیل کرده‌اید و در پروسه استفاده قرار گرفته است. اگر اورانیوم 20درصدی اضافه بر نیاز موجود باشد نیز تحت نظارت آژانس به کشور ثالث برای یک دوره موقت شش‌ماه فرستاده شود، تا اگر بعد از شش‌ماه مسائل دیگر حل شد که تلاش می‌کنیم اینگونه شود، پس از آن توافقی نهایی شکل می‌گیرد و آن را اجرا می‌کنیم. این دیپلمات ایرانی آگاه به مذاکرات ایران و 1+5 در آلماتی اضافه کرد که آنها در پیشنهادشان نسبت به انتقال نیافتن اورانیوم 20درصد تولید شده در ایران سختگیری نکرده و اعلام کردند که اگر ایران بخواهد می‌تواند اورانیوم تا غنای 20درصد را در داخل نگه‌دارد اما به میله سوخت تبدیل کند. وی خاطرنشان کرد: در آلماتی 1 تنزل جدی در پیشنهاد‌های طرف مقابل وجود داشت. درواقع طرف مقابل که زمانی اعلام می‌کرد، همه فعالیت‌های هستهای ایران غیرقانونی است، اکنون به‌طور تلویحی قبول می‌کند ایران حق غنی‌سازی دارد و این را به رسمیت می‌شناسد.