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박정희 정부로부터 긍정적인 호응을 얻지 못한 미국은 1975년 12월 11일 결국 미국 국무성 차관이 주미 한국 대사를 초치해 핵연료 재처리 시설 도입을 용인할 수 없다는 입장을 강력히 제시했다. 미국은 “핵연료 재처리 시설 도입 문제에 관하여 한국 정부가 만족할 만한 반응을 보여주지 않을 경우 제2호 원자력발전차관 문제뿐만 아니라 한･미 양국 간의 정치, 안보 면에 이르기까지 지장을 초래할 것으로 우려한다. 원자력 사업에 대한 타당성은 인정하나, 현재 미국에서도 핵연료 재처리 시설의 경제성이 인정되지 않아 이를 폐쇄하고 있는 실정이므로, 한국에서 도입하는 시설의 타당성을 인정하기 어렵다. 따라서 경제적 타당성이 없는 분야를 개발하는 것보다 핵연료 가공(fuel fabrication)과 같은 분야에 투자하는 것이 오히려 타당성 있을 것이다. 한국의 원자력 발전 분야에 대한 기술 습득 필요성은 충분히 이해하나, 핵연료 재처리 분야에 관한 기술은 한국이 원하는 경제적 혜택을 가져다 줄 수 없을 것이다.”라고 주장했다. 이어 미국은 의미심장한 결론을 내리는데 “이 문제는 경제적 및 기술적인 면보다 궁극적으로는 정치적으로 고려할 문제이며, 미국으로서는 한반도의 정치, 군사적 여건하에서 동시설의 도입을 수락할 수 없다는 점을 분명히 한다.”고 밝히며 박정희 정부에 거부 의사를 명확히 했다.
1975년 12월에 미국 국무성 차관이 핵연료 재처리 시설에 대한 반대 의견을 전했다. 미국은 한국의 의지와 요구는 이해하지만 핵연료 재처리 분야 기술은 한국에 경제적 이익을 주지 않을 것이라고 주장했다. 또한 이 논의는 경제, 기술보단 정치적으로 접근해야 한다며, 한반도와 같은 정치, 군사적 조건에서는 핵연료 관련 시설을 만들게 둘 수 없다고 밝혔다.