Trong tháng 11/2009, tức 6 năm sau khi chính quyền Libya lần đầu tiên đồng ý hủy bỏ chương trình vũ khí hạt nhân của nước này, các công nhân Libya bắt đầu di chuyển phần cuối cùng của số uranium làm giàu cao (HEU) ra khỏi cơ sở hạt nhân Tajoura nằm ở phía đông thủ đô Tripoli. Các quan chức Mỹ và Nga giám sát quá trình giải giới của Libya và vận chuyển khối lượng hạt nhân cuối cùng đến Nga để được xử lý và tiêu hủy.
Ngày 23/11/2009, một chiếc máy bay vận tải được trang bị đặc biệt của Nga hạ cánh xuống Tripoli để thực hiện sứ mạng vận chuyển uranium ra khỏi Libya, nhưng chính quyền Libya đột nhiên chặn số hàng nguy hiểm này lại và tuyên bố uranium không được phép rời khỏi Libya mà không giải thích lý do, buộc máy bay của Nga phải bay về không.
Sau đó chính quyền Libya để mặc 7 chiếc thùng chứa chất liệu hạt nhân có dấu niêm phong của Cơ quan Năng lượng nguyên tử quốc tế, giữa trời bên ngoài cơ sở hạt nhân Tajoura mà chỉ có một người canh gác - một điều kiện rất dễ cho các tổ chức khủng bố hoặc một thế lực nào đó đánh cắp.
Mối nguy hiểm này sẽ ngày càng đe dọa nghiêm trọng nếu số uranium không được bảo vệ và giải phóng thật nhanh - Đại sứ Mỹ Gene Cretz ở Tripoli cảnh báo, trong vòng 3 tháng, những chiếc thùng này sẽ bắt đầu rò rỉ và phóng thích chất liệu phóng xạ.
Ngày 21/12/2009, cuối cùng Libya cho phép chiếc máy bay vận tải của Nga (bay trở lại Tripoli vào ngày 20/12/2009) vận chuyển số thùng uranium ra khỏi nước này. Chương trình vũ khí hạt nhân của Libya kết thúc từ đây sau một thời gian gây mất ăn mất ngủ cho Washington. Cuộc khủng hoảng kéo dài một tháng được chính quyền Obama giữ kín vừa mới bị Wikileaks tiết lộ.
Mỹ đã có mối quan hệ rối rắm với Libya trong những năm cuối thế kỷ XX. Trong hai thập niên sau khi Muammar al-Gaddafi lên nắm quyền lực năm 1969, Libya đã có những hành động khủng bố chống Mỹ và các đồng minh của nước nàỵ. Trong 3 vụ việc của thập niên 80, quân đội Libya đã tấn công những chiếc tàu Hải quân Mỹ và máy bay chiến đấu nước này ở vùng Địa Trung Hải.
Về phần mình, Mỹ trả đũa bằng những trận không kích và hàng chục sự trừng phạt kinh tế nhằm làm tê liệt Libya. Tuy nhiên, quan hệ giữa Mỹ và Libya đã thật sự ấm lên trong những năm gần đây, bắt đầu với sự bảo đảm sẽ hủy bỏ chương trình vũ khí hạt nhân của Libya năm 2003 và đỉnh điểm vào năm 2007 với quyết định của Tổng thống George W. Bush gửi đại sứ đến Tripoli, lần đầu tiên sau 35 năm.
Libya đồng ý dỡ bỏ chất liệu và thiết bị hạt nhân không lâu sau sự cố năm 2003, khi đó Mỹ chặn bắt một chiếc tàu vận chuyển những máy ly tâm buôn lậu do Pakistan chế tạo hướng đến Libya. Trong thời gian 6 năm, các quan chức Libya tuân theo những nỗ lực quốc tế giải giới chương trình hạt nhân nước này do Mỹ dẫn đầu.
Trong sự kiện tháng 11/2009, khi tiến trình chuyển giao số uranium còn lại sang Nga bị ngăn chặn đột ngột và chính quyền Libya bỏ mặc 5,2kg HEU - số lượng đủ để chế tạo một quả bom - ngoài trời. Vài ngày sau sự ngăn chặn này, Saif al-Islam, con trai của Muammar Gaddafi, tiếp xúc với Tòa đại sứ Mỹ ở Tripoli. Saif được coi là người có nhiều triển vọng kế thừa vị trí của cha mình.
Saif nói với các đại diện của Mỹ rằng ông có thể sắp xếp cuộc khủng hoảng hạt nhân nếu như Mỹ đáp ứng một số yêu cầu của ông. Danh sách những yêu cầu của Saif bao gồm trang thiết bị quân sự, sự trợ giúp xây dựng cơ sở y khoa hạt nhân, nới lỏng những biện pháp cấm vận chống Libya và một số tiền mà Saif nói bóng gió khoảng vài chục triệu đôla.
Saif đề nghị Mỹ và Libya chấm dứt nhiều thập niên thù địch giữa hai nước với sự giảm bớt căng thẳng trong quan hệ và thậm chí muốn Muammar Gaddafi và Tổng thống Obama có cuộc gặp mặt cấp cao. Một quan chức của tòa đại sứ Mỹ ở Tripoli nói hành động của chính quyền Libya đã gây nguy hiểm cho mối quan hệ giữa nước này với cộng đồng quốc tế.
Trong thời gian một tháng thương lượng giữa Mỹ và Libya giải quyết 7 thùng chứa nhiên liệu hạt nhân, đội ngũ kỹ sư Nga hết sức bận rộn để phát triển một công nghệ hoàn toàn mới để bảo đảm an toàn cho số uranium bị bỏ mặc này. Kỹ sư Nga nghĩ đến một thiết bị được kiểm soát từ xa được thiết kế lần đầu tiên để di chuyển uranium vào trong khuôn viên cơ sở hạt nhân Tajoura một cách an toàn. Thậm chí người Nga còn định huấn luyện những kỹ sư Libya trong cơ sở Tajoura cách sử dụng thiết bị mới này. Các quan chức của Bộ Năng lượng Libya gọi đây là một "hoạt động chưa từng có". Nhưng kỹ sư Nga không bao giờ có cơ hội chế tạo thiết bị của họ.
Ngày 7/12/2009, Saif tuyên bố với Tòa đại sứ Mỹ rằng ông cho phép Nga đưa uranium lên chiếc máy bay vận tải để rời khỏi Libya, đồng thời hứa hẹn giấy phép chính thức sẽ được cấp trong thời gian nhanh nhất.
Saif nói, cuối cùng ông đã nhân nhượng không phải do hứa hẹn về buôn bán vũ khí hay trợ giúp tài chính - không có bất cứ bằng chứng nào cho thấy sự nhượng bộ từ phía Mỹ - nhưng do một cú điện thoại ngày 3/12/2009 từ Ngoại trưởng Mỹ Hillary Clinton gọi đến Ngoại trưởng Libya Musa Kusa. Nội dung của cuộc điện đàm giữa hai ngoại trưởng không được tiết lộ.
Cuộc điện đàm này cuối cùng đã tháo ngòi nổ cho cuộc khủng hoảng hạt nhân Mỹ - Libya. Ngày 15/12/2009, người Nga nhận được giấy phép chính thức và 6 ngày sau những chiếc thùng "nguy hiểm" lên đường bay sang nước Nga
