Fjernsynskanalen viser til anonyme kilder som forteller at Shahram Amiri, som er i 30-årene, hoppet av som ledd i en godt planlagt etterretningsoperasjon.
En talskvinne for CIA nektet tirsdag å kommentere opplysningene om den påståtte avhopperen.
Amiri, som arbeidet for Den iranske atomenergikommisjonen, skal ha forsvunnet under en pilegrimsferd til Mekka i Saudi-Arabia i juni 2009.
Tre måneder senere avslørte myndighetene i Teheran at de hadde bygd nok et anlegg for anrikning av uran nær byen Qom.
Les:
Les:
I desember anklaget Iran saudiarabiske myndigheter for å ha overlevert Amiri til USA.
Iran fastholder at landets atomprogram er av sivil karakter og nekter for å ha ambisjoner om å utvikle atomvåpen.
Vestlige land med USA i spissen stoler ikke på at det er sant, og Amiri skal ifølge ABC News ha bidratt med opplysninger som styrker mistankene mot Teheran.