เมื่อวันที่ ๓๑ มีนาคม – ๑ เมษายน ๒๕๕๙ พลเอก ประยุทธ์ จันทร์โอชา นายกรัฐมนตรี พร้อมด้วยนายดอน ปรมัตถ์วินัย รัฐมนตรีว่าการกระทรวงการต่างประเทศ ได้เข้าร่วมการประชุมระดับผู้นำว่าด้วยความมั่นคงทางนิวเคลียร์ ครั้งที่ 4 (The 4^th Nuclear Security Summit) ณ กรุงวอชิงตัน สหรัฐอเมริกา ตามคำเชิญของนายบารัค โอบามา ประธานาธิบดีสหรัฐอเมริกา

          การประชุมครั้งนี้ ผู้นำประเทศต่างๆ ได้หารือแนวทางความร่วมมือในเรื่องความมั่นคงทางนิวเคลียร์ ทั้งนี้ ที่ประชุมได้รับรองแถลงการณ์การประชุมระดับผู้นำว่าด้วยความมั่นคงทางนิวเคลียร์ ค.ศ. ๒๐๑๖ เพื่อแสดงเจตนารมณ์ทางการเมืองร่วมกันที่จะดำเนินการเพื่อลดภัยคุกคามจากการก่อการร้ายที่ใช้นิวเคลียร์ และป้องกันมิให้วัสดุนิวเคลียร์ตกไปอยู่ในการครอบครองของผู้ไม่พึงประสงค์ และแผนปฏิบัติการ ๕ ฉบับ เพื่อยืนยันที่จะสนับสนุนบทบาทและกิจกรรมขององค์การระหว่างประเทศและกรอบความริเริ่มต่างๆ ซึ่งประเทศที่เข้าร่วมการประชุมเป็นภาคี ได้แก่ สหประชาชาติ ทบวงการพลังงานปรมาณูระหว่างประเทศ องค์การตำรวจสากล ความริเริ่มระดับโลก  เพื่อต่อต้านการก่อการร้ายที่ใช้นิวเคลียร์ และหุ้นส่วนระดับโลกว่าด้วยการต่อต้านการแพร่ขยายของอาวุธและวัสดุที่มีอานุภาพทำลายล้างสูง

          นายกรัฐมนตรีได้กล่าวต่อที่ประชุมถึงบทบาทของไทยในเรื่องการส่งเสริมความมั่นคงทางนิวเคลียร์ ได้แก่ ๑) เสริมสร้างขีดความสามารถของหน่วยงานและบุคลากรอย่างต่อเนื่อง และปฏิบัติงานเป็นไปตามมาตรฐานสากล ๒) สร้างความตระหนักรู้แก่สาธารณชนเพื่อลดความเสี่ยงจากความรู้เท่าไม่ถึงการณ์และความประมาท และ ๓) สร้างวัฒนธรรมความมั่นคงปลอดภัยทางนิวเคลียร์ในสถานประกอบการ

          แม้ว่าประเทศไทยจะไม่ใช่ประเทศที่ครอบครองอาวุธนิวเคลียร์และไม่มีโรงไฟฟ้าพลังนิวเคลียร์  แต่ก็มีการใช้ประโยชน์จากพลังงานนิวเคลียร์ในทางสันติอย่างแพร่หลาย ไทยจึงใช้โอกาสการเข้าร่วมการประชุมครั้งนี้ แสดงบทบาทในการเสริมสร้างความมั่นคงทางนิวเคลียร์ เพื่อสร้างความเชื่อมั่นให้กับประชาคมโลก และช่วยเสริมสร้างเสถียรภาพและความมั่นคงระหว่างประเทศอย่างเป็นรูปธรรม

          นายกรัฐมนตรียังได้เข้ารับรางวัล Nuclear Industry Summit (NIS) Award จากสถาบันพลังงานปรมาณูสหรัฐฯ ในฐานะที่ประเทศไทยที่ให้ความร่วมมือในการกำจัดแร่ยูเรเนียมเสริมสมรรถนะสูง (Highly Enriched Uranium - HEU) ให้หมดไป ระหว่างเข้าร่วมการประชุมสุดยอดของภาคอุตสาหกรรมนิวเคลียร์ซึ่งเป็นกิจกรรมคู่ขนานของการประชุมความมั่นคงนิวเคลียร์ครั้งที่ ๔ ซึ่งนอกจากไทยแล้ว ยังมีอีก 16 ประเทศที่ได้รับรางวัลนี้ด้วย ได้แก่ บราซิล ชิลี สาธารณรัฐเช็ค เดนมาร์ก จอร์เจีย ฮังการี เม็กซิโก ฟิลิปปินส์ โรมาเนีย เกาหลีใต้ สเปน สวีเดน สวิตเซอร์แลนด์ ตุรกี ยูเครน และเวียดนาม

          ในระหว่างการประชุม นายกรัฐมนตรียังได้เข้าเฝ้ากษัตริย์แห่งจอร์แดน โดยฝ่ายจอร์แดนได้ขอบคุณฝ่ายไทยที่ได้ให้ความช่วยเหลือเรื่องโครงการฝนหลวง และได้หารือในเรื่องความร่วมมือด้านความมั่นคงและการทหาร นอกจากนี้ นายกรัฐมนตรียังได้หารือกับนายกรัฐมนตรีสิงคโปร์ และตอบรับคำเชิญไปเข้าร่วมและเป็นองค์ปาฐกในการประชุมสุดยอดความมั่นคงเอเชีย หรือ Shangri-La Dialogue ที่สิงคโปร์ ในวันที่ ๓ มิถุนายน ๒๕๕๙

          นอกจากนี้ รัฐมนตรีว่าการกระทรวงการต่างประเทศยังได้พบหารือทวิภาคีกับรัฐมนตรีว่าการกระทรวงการต่างประเทศตุรกี โดยได้เห็นพ้องที่จะกระชับความร่วมมือระหว่างกันในมิติต่างๆ ให้แน่นแฟ้นยิ่งขึ้น โดยเฉพาะด้านการค้าและการลงทุน ตลอดจนความร่วมมือในประเด็นระหว่างประเทศ