برنامه تسلیحات اتمی رژیم صهیونیستی در نتیجه این ایده گسترش یافت که فرضیه‌ی نسل کشی یهودیان توجیه کننده اتخاذ هر اقدامی از سوی این کشور به منظور اطمینان از موجودیت خود است. بنابراین رژیم اشغالگر قدس از همان روزهای نخستین تأسیس، فعالانه به تحقیق در زمینه تسلیحات اتمی روی آورد. در سال 1949، حِمِد گیمل یگان ویژه‌‌ای از لشگر علمی در ارتش اسراییل ، تحقیقات دوساله‌ای را در زمینه ویژگی‌های زمین شناختی صحرای نِگف با هدف اکتشاف ذخایر اورانیم آغاز کرد. اگر چه هیچ منبع اورانیم قابل توجهی یافت نشد اما مقادیر اندکی در رسوبات فسفات شناسایی شد که می‌بایست استخراج شود. قدم بعدی این برنامه تأسیس کمیسیون انرژی اتمی اسراییل (IAEC) در سال 1952 بود. ارنست دیوید برگمن رییس این کمیسیون، سال‌ها هوادار تولید بمب اتمی به عنوان بهترین راهکار بود. برگمن همچنین ریاست بخش تحقیقات و زیرساخت‌های وزارت دفاع اسراییل (که به نام EMET شناخته شده است) را نیز به عهده داشت که به عنوان بخشی از سازمان دهی مجدد خود، کنترل مراکز تحقیقاتی حمد را نیز دردست گرفت (از جمله حمدگیمل که هم‌اکنون ماخون 4 نامیده می‌شود). تحت مدیریت برگمن، ارتباط بین IAEC و EMET چنان در هم گره خورد که طرح ماخون 4 به آزمایشگاه اصلی IAEC تبدیل شد. از سال 1953، ماخون 4 نه تنها فرآیند استخراج اورانیم یافت شده در صحرای نگف را تکمیل کرد بلکه روش جدیدی برای تولید آب سنگین کشف کرد که توان تولید برخی از مهم‌ترین مواد هسته‌ای را برای اسراییل فراهم می‌ساخت. رژیم صهیونیستی برای طراحی و ساخت راکور از مساعدت فرانسه بهره گرفت. همکاری هسته‌ای بین دو کشور به اوایل دهه 50 باز می‌گردد. زمانی که احداث راکتور آب سنگین 40 مگاواتی در فرانسه و کارخانه فرآوری شیمیایی در موکول آغاز شد. فرانسه شریک تجاری اسراییل محسوب می‌شد و هر دو کشور مجهز شدن به تسلیحات هسته‌ای را به مثابه ابزاری می‌دانستند که از طریق آن می‌توانند استقلال خود را در دوران جنگ سرد حفظ کنند. در پاییز سال 1956 فرانسه موافقت کرد که راکتور تحقیقاتی 18 مگاواتی برای اسراییل احداث کند. اما شروع بحران کانال سوئز چند هفته بعد، موقعیت را تا حد زیادی تغییر داد. به دنبال بسته شدن کانال سوئز از سوی عصر در ماه جولای آن سال، فرانسه و بریتانیا با اسراییل توافق کردند که این کشور با مصر وارد جنگ شود تا کشورهای اروپایی به بهانه اعزام نیروهای حافظ صلح، منطقه را اشغال کنند و کانال سوئز را دوباره بازگشایی نمایند. متعاقب بحران سوئز، اتحاد جماهیرشوروی سابق سه کشور را به صورت غیر مستقیم تهدید نمود. این وضع نه تنها دیدگاه رژیم صهیونیستی را تقویت نمود مبنی براین که برای عدم اتکا به متحدان بالقوه نامطمئن مجبور است توانایی مستقل اتمی داشته باشد، بلکه موجب تردیدهایی بین رهبران فرانسه در مورد ناتوانی از انجام تعهداتشان نسبت به شریک تجاری‌شان شد. از گای موله، نخست وزیر فرانسه نقل شده که در جایی محرمانه گفته است فرانسه در برخورداری از بمب اتمی مدیون اسراییل است. در سوم اکتبر 1957 فرانسه و اسراییل توافقنامه اصلاح شده‌ای را امضاء کردند که طبق آن فرانسه می‌بایست نیروگاهی 24 مگاواتی (هر چند سیستم‌های خنک کننده و تأسیسات دفع زباله آن طوری طراحی شده بود که تا سه برابر ظرفیت فوق را پاسخگوبود) و یک کارخانه فرآوری شیمیایی – هرچند به صورت مکتوب در توافقنامه نیامده بود، برای رژیم اشغالگر احداث کند. این مجتمع به صورت سر‌ّی و خارج از بازرسی‌‌های کمیسیون انرژی اتمی اسرایی، به وسیله تکنسین‌های فرانسوی و اسراییلی در منطقه دیمونای صحرای نگف و تحت هدایت سرهنگ ارتش مانس پرات احداث شد. مقیاس پروژه و سرّی بودن آن، مجتمع دیمونا را به پروژه‌ای عظیم تبدیل نمود. دفتر ارتباطات علمی (LEKEM)، یک آژانس اطلاعاتی تازه تأسیس، به منظور تأمین امنیت و اطلاعات پروژه تشکیل شد. در اوج احداث پروژه، 1500 اسراییلی و تعدادی کارگر فرانسوی مشغول فعالیت بودند. برای محرمانه‌ماندن پروژه گفته شده بود که قطعات بزرگ راکتور مانند مخزن آن، قطعاتی از کارخانه نمک زدایی است که برای آمریکای لاتین ارسال می‌شود. ضمناً نیروی هوایی فرانسه پس از خرید آب سنگین از نروژ با این شرط که به کشور ثالث انتقال داده نشود، به‌‌طور محرمانه چهار تُن از آن را برای اسراییل ارسال نمود. در ماه می 1960 با آغاز فشار‌های فرانسه بررژیم صهیونیستی جهت علنی نمودن پروژه و فراهم نمودن امکان بازرسی مراجع بین‌المللی از سایت مشکلات آغاز شد و فرانسه تهدید کرد که در غیر این صورت سوخت نیروگاه را تأمین نخواهد کرد. دوگل، رییس جمهور فرانسه نگران بود که رسوایی اجتناب‌ناپذیر پروژه و افشا شدن همکاری فرانسه در احداث آن، به‌ویژه کارخانه فرآوری شیمیایی، تأثیر نامطلوبی بر موقعیت بین‌المللی فرانسه که به دلیل جنگ‌الجزایر در وضعیت متزلزلی قرار داشت، خواهد گذارد. دوگل درپی‌‌نشستی با بن گورین، پیشنهاد فروش هواپیما‌های جنگی را به ازاء توقف همکاری در کارخانه فرآوری به رژیم صهیونیستی داد و در حالی از جلسه خارج شد که متقاعد شده بود موضوع فیصله یافته است. اما این‌طور نبود. رژیم صهیونسیتی طی ماه‌های بعد برخلاف توافق عمل کرد. طبق قوانین فرانسه به تأمین اورانیم و مواد دیگر مورد نیاز نیروگاه که قبلاً سفارش داده شده بود ادامه می‌داد و بربازرسی بین‌المللی اصرار نمی‌ورزید. در مقابل به فرانسه اطمینان می‌داد که قصد ساخت بمب اتمی ندارد، پلوتونیم فرآوری نمی‌کند و وجود نیروگاه را علناً اعلام می‌کند و این که نیروگاه بدون کمک فرانسه تکمیل خواهد شد. در عمل تغییر زیادی حاصل نشد – مقاطعه کاران فرانسوی کار روی نیروگاه و کارخانه فرآوری را به پایان رساندند، سوخت اورانیم آن را تأمین کردند و در سال 1964 این موضوع بحران آفرین شد. آمریکا نخستین کشوری بود که در سال 1958 پس از تصویربرداری هواپیماهای U2 از تأسیسات نیروگاه از وجود دیمونا آگاه شد، اما تا دو سال بعد نمی‌دانست که یک سایت مرکز هسته‌ای است. اسراییل مجتمع را کارخانه نساجی، ایستگاه فعالیت‌های کشاورزی یا تأسیسات مربوط به تحقیقات متالوژیک معرفی می‌کرد. تا این که دیوید بن گورین در دسامبر 1960 اعلام کرد که مجتمع دیمونا یک مرکز تحقیقات هسته‌ای است که برای اهداف صلح جویانه ساخته شده است. طی دو دهه بعد، ایالات متحده به دلایل متعدد از جمله غفلت، تحلیل‌های اشتباه و فریبکاری موفقیت‌آمیز اسراییل، نتوانست در وهله اول برنامه اتمی این رژیم را شناسایی کند. نخستین‌بار سیا در هشتم دسامبر 1960 گزارشی منتشر نمود که در آن توانایی‌های دیمونا در تکثیر تسلیحات اتمی تشریح شده بود، دفتر سیا در تل آویو نیز تا اواسط دهه 60 مطمئن شده بود که برنامه تسلیحات اتمی اسراییل تکمیل شده و واقعیتی بازگشت‌ناپذیر است. بازرسان آمریکایی طی دهه 60 هفت بار از دیمونا بازدید کردند، اما تصویر دقیقی از فعالیت‌های در حال انجام در آن به دست نیاوردند که عمدتاً به دلیل کنترل شدید اسراییل برزمان و دستور کار بازدیدها بود، اسراییلی‌ها تا به آنجا پیش رفتند که اقدام به ساخت اتاق‌های کنترل قلابی و دیوار کشی مقابل آسانسورها و راهروهای منتهی به مناطق خاصی از تأسیسات کردند. بازرسان تنها می‌توانستند گزارش کنند که هیچ تحقیقات علمی روشن یا برنامه تولید برق هسته‌ای که توجیه کننده چنین نیروگاهی باشد، صورت نمی‌گیرد – شواهد ضمنی از برنامه تولید بمب اتمی – اما هیچ مدرکی از فعالیت‌های تولید تسلیحات پیدا نمی‌کردند از قبیل وجود کارخانه فرآوری پلوتونیم. هرچند دولت ایالات متحده برنامه تسلیحات اتمی اسراییل را تشویق یا تایید نمی‌کرد، اما هیچ اقدامی نیز برای متوقف کردن آن انجام نمی‌داد. والورث باربور، سفیر آمریکا در اسراییل در خلال سال‌های 1961 تا 73 یعنی سال‌های تولید بمب اتمی در اسراییل، تنها وظیفه خود را بی‌اطلاع نگهداشتن رییس جمهور از حقایقی می‌دانست که ممکن بود وی را مجبور کند در مسایل اتمی درگیر شود. باربور استدلال می‌کرد که «رییس جمهور مرا به اسراییل نفرستاده که برای او مشکل درست کنم. او نمی‌خواهد خبرهای بد به وی بدهند.» پس از جنگ سال 1967، باربور حتی جلوتر رفت و فعالیت‌‌های وابسته نظامی سفارت در جمع‌آوری اطلاعات از دیمونا را متوقف ساخت. حتی زمانی که باربور اطلاعات را برای واشینگتون ارسال نمود، مانند مورد سال 1966 که سفارت متوجه شد اسراییل شروع به نصب کلاهک اتمی رو موشک‌ها کرده است، ظاهراً این اطلاعات در پیچ‌وخم اداری گم می‌شد و هیچگاه اقدامی در برابر آن صورت نمی‌گرفت. سیا در اوایل سال 1968 با انتشار گزارشی نتیجه‌گیری کرد که رژیم غاصب صهیونیست تولید تسلیحات اتمی را آغاز کرده است. اما این تخمین براساس مکالمات غیر رسمی بین کارل داکت، رییس دفتر علوم و فناوری سیا، وا دواردتلر، پدر بمب هیدروژنی بیان شده بود. تلر برپایه مکالماتی که با دوستانش در سازمان‌های دفاعی و علمی اسراییل داشت، اظهار نمود که وی به این نتیجه رسیده است که اسراییل قادر به ساخت بمب اتمی است و سیا نباید منتظر آزمایش نهایی بمب بماند، زیرا چنین آزمایشی هیچگاه انجام نخواهد شد. تخمین‌‌های سیا از حجم زرادخانه‌های اسراییل باگذشت زمان به روز نمی‌شد. در سال 1974، داکت تخمین می‌زد که اسراییل بین 10 تا 12 بمب اتمی در اختیار دارد. این ارقام از تخمین‌های سیا در باره تعداد اهداف محتمل اسراییل براساس اطلاعات جمع‌آوری شده بودند. از آنجا که این اهداف نسبتاً ثابت فرض می‌شد، تا اوایل دهه 80 به عنوان تخمین‌های رسمی آمریکا باقی‌ماند. حجم و ترکیب واقعی زرادخانه‌های هسته‌ای اسراییل نامشخص است و موضوع تخمین‌ها و گزارش‌های متعددی قرار گرفته است. گزارش‌های فراوانی حاکی از آن است که رژیم صهیونیستی در سال 1967 دو بمب اتمی در اختیار داشته و اشکول نخست وزیر آن، طی جنگ شش روزه دستور مسلح کردن آنها را داده بود. همچنین گزارش شده که اسراییل از ترس شکست در جنگ یام‌کیپور در اکتبر سال 1973، اقدام به مونتاژ 13 بمب اتمی 20 کیلوتنی کرده است. رژیم صهیونیستی در فاصله سال‌های 1970 تا 80 امکان تولید چند ده کلاهک اتمی را داشته و تا اواسط دهه 90 احتمالاً 100 تا 200 کلاهک در اختیار داشته است. در سال 1986 توصیف‌ها و عکس‌هایی از کلاهک‌های اتمی اسراییل که در روزنامه ساندی تایمز لندن منتشر شد حاکی از وجود کارخانه تولید بمب در زیرزمین بود. عکس‌ها را مردخای وانانو، یکی از کارشناسان هسته‌ای اخراج شده اسراییل گرفته بود. اطلاعات وی برخی کارشناسان را به این نتیجه رساند که اسراییل زرادخانه‌ای به حجم 100 تا 200 سلاح اتمی در آن زمان داشته است. جامعه اطلاعاتی آمریکا تخمین می‌زند که اسراییل تا اواخر دهه 90 بین 75 تا 130 سلاح اتمی در اختیار داشته است. این زرادخانه احتمالاً شامل کلاهک‌های موشک‌های جربچو-1 و جربچو2 و نیز بمب برای هواپیماهای جنگی و احتمالاً سایر انواع تسلیحات اتمی می‌شود. برخی تخمین‌های منتشر شده حاکی از آن است که این رژیم تا اواخر دهه 90 حتی تا 400 سلاح اتمی داشته است. اما تصور می‌رود که این ارقام بزرگنمایی شده باشند. راکتور اتمی دیمونا منبع تامین پلوتونیم برای تسلیحات اتمی اسراییل است و تعداد تسلیحات اتمی این کشور را می‌توان برپایه قدرت این راکتور تخمین زد. طبق اطلاعات فاش شده از سوی مردخای وانانو در سال 1986، در آن زمان مقدار پلوتونیم تولید شده در راکتور سالانه حدود40 کیلوگرم بود. چنانچه این رقم با ظرفیت ثابت کل تأسیسات دیمونا تطابق داشته باشد، به اعتقاد تحلیلگران قدرت راکتور حداقل 150 مگاوات، یعنی حدود دو برابر ظرفیتی که در دهه 70 تصور می‌شد، بوده است. تحلیلگران تخمین می‌زنند برای راکتوری با چنین قدرت، اسراییل سیستم خنک کننده عظیمی را ساخته است. تفسیر دیگری که از اطلاعات وانانو استخراج شد این بود که قدرت راکتور حدود 75 مگاوات بوده و میزان پلوتونیومی که اسراییل در اوایل دهه 80 در اختیار داشته حاصل ذخیره‌سازی مواد تولید شده قبلی بوده است. تعیین رقم حداقل و حداکثر توجیه‌پذیر زرادخانه اتمی رژیم صهیونیستی ممکن است وابسته به عوامل متعددی باشد که تعدادی از آنها در مورد کلیه برنامه‌های تسلیحات هسته‌ای عمومیت دارد. راکتور ممکن است بطور متوسط سالانه 200 تا 300 روز فعال باشد و روزی تقریباً 9/0 تا 1 گرم پلوتونیم در مگاوات گرما تولید کند. اسراییل برای هر بمب اتمی بین 4 تا 5 کیلوگرم پلوتونیم استفاده می‌کند ‌‌‌[5 کیلوگرم رقم حداکثر است، طبق اظهارات وانانو، از 4 کیلوگرم پلوتونیم برای هر بمب استفاده می‌شده است]. عامل اصلی در مورد راکتور هسته‌ای اسراییل، سطح قدرت آن است که ارقام متفاوتی برای آن ذکر شده از حداقل 75 تا حداکثر 200 مگاوات. تصاویر دقیق ماهواره‌ای که اخیراً از تأسیسات راکتوردیمونا گرفته شده، اطلاعات مهمی در این باره فراهم کرده‌اند. در تصاویری که از سوی فدراسیون دانشمندان آمریکا با استفاده از ماهواره ایکونوس گرفته شده برج‌های خنک کننده راکتور به خوبی قابل مشاهده است. مقایسه این تصاویر با تصاویر از طبقه‌بندی خارج شده که توسط ماهواره کورونا گرفته شده بود نشان می‌دهد که طی سال‌های 1971 تا 2000 به تعداد برج‌های خنک کننده نیروها افزوده نشده است. این بدان معنی است که قدرت راکتور طی این دوره اضافه نشده است یعنی سطح تولید سالانه پلوتونیم آن 20 کیلوگرم می‌باشد. برپایه رقم حداقل و حداکثر توجیه‌پذیر عملیات نیروگاه، اسراییل می‌توانسته پلوتونیم کافی برای تولید حداقل 100 بمب اتمی را تولید کند اما احتمالاً این رقم از 200 بمب فراتر نمی‌رود. در روز دوم نوامبر 1966 نوعی آزمایش غیر اتمی، شاید از نوع زیرآبی، [احتمالاً در النقب نگف] انجام شد. مدرکی در دست نیست که اسراییل تا بحال آزمایش اتمی انجام داده باشد، گرچه بسیاری از ناظران اعتقاد دارند که انفجار مشکوکی که در سال 1979 در اقیانوس هند جنوبی رخ داد، آزمایش اتمی مشترک اسراییل و آفریقای جنوبی بوده است. با این حال تا به امروز رژیم صهیونیستی همچنان وجود تسلیحات هسته ای و برنامه تولید بمب‌های اتمی را انکار می‌کند و در عین حال از پیوستن به معاهده‌ی منع گسترش سلاح‌های هسته ای NPT طفره می‌رود. در چنین شرایطی دولت ایالات متحده با وجود برخورداری از اطلاعات کافی درباره این برنامه ها، بر عدم حق استفاده صلح‌آمیز از انرژی هسته‌ای توسط کشورهایی نظیر ایران که به تمام تعهدات بین‌المللی خود پابند بوده و بازرسی‌های غیر مترقبه آژانس انرژی اتمی را پذیرفته‌اند، تأکید می‌ورزد. در واقع برخورد دوگانه ی ایالات متحده توجیه ناپذیر و از لحاظ جامعه‌ی جهانی غیر قابل قبول می باشد.