مفاعل نووي
عملية تخصيب اليورانيوم عبارة عن عزل نظير معين من مخلوط نظائر، وهذ النظير المعين هو اليورانيوم-235 الذي يصلح لإنتاج الطاقة الكهربائية في مفاعل نووي. اليورانيوم الطبيعي يحتوي على 7و0% من اليورانيوم-235 أما باقي اليورانيوم فهو اليورانيوم -238. والمطلوب من عملية التخصيب هو رفع نسبة اليورانيوم-235 في اليورانيوم الطبيعي إلى 5و3% حتى يمكن استخدامه في مفاعل نووي يعمل بالماء الخفيف. اليورانيوم المخصب إذا يمكن أن يكون ذو نسبة 5و3% من اليورانيوم-235 أو أعلى من ذلك (إنتاج أسلحة نووية يحتاج إلى تخصيب أعلى من 90%)، ويسمى الجزء من اليورانيوم المنزع منه اليورانيوم-235 "اليورانيوم المنضب". وتتم عملية التخصيب على مراحل حيث يتم في كل مرحلة عزل كميات أكبر من النظير المرغوب فيه (اليورانيوم-235) حيث يزداد اليورانيوم تخصيبا بعد كل مرحلة لحد الوصول إلى نسبة النقاء المطلوبة (5و3% لإنتاج الطاقة الكهربائية في مفاعلات نووية ؛ أو 90% لإنتاج أسلحة نووية).
برنامج إيران النووي
في مقابل وقف برنامجها لتخصيب اليورانيوم، قد عرضت إيران "ترتيب شامل وطويل الأجل والذي من شأنها أن تسمح لتطوير العلاقات والتعاون مع إيران على أساس الاحترام المتبادل وبناء الثقة الدولية في الطبيعة السلمية الخالصة للبرنامج النووي الإيراني ". ومع ذلك، فقد رفضت إيران التخلي عن برنامجها لتخصيب اليورانيوم، معتبرة أن البرنامج ضروري لأمن الطاقة لديها، لذلك فأن مثل هذه "الترتيبات الشاملة على المدى الطويل" لا يمكن الاعتماد عليها في حد ذاتها، وتحرم من حقها غير القابل للتصرف السلمي للتكنولوجيا النووية. في يونيو 2009، في أعقاب الفترة الفورية للإنتخابات الرئاسية الإيرانية المتنازع عليها، وافقت إيران مبدئيا عن اتفاق للتخلي عن مخزونها من اليورانيوم منخفض التخصيب مقابل الحصول على وقود لمفاعل للأبحاث الطبية، ولكن بعد ذلك تراجعت عن الصفقة. .