בשנת 2002 הודתה חברת החשמל של טוקיו כי זייפה נתוני בטיחות באשר לכור מספר 1 בפוקושימה. כתוצאה מן השערורייה ומדליפת דלק גרעיני בפוקושימה, החברה סגרה את כל 17 הכורים הגרעינים שלה כאות לנטילת אחריות. לוח חשמל המנתב זרם לשסתומי בקרת הטמפרטורה של הכור, לא נבדק במשך 11 שנים. מפקחים לא בדקו מתקנים הקשורים למערכות הקירור, כגון מנועי משאבות מים וגנרטורים המונעים בדיזל.
1991: הצפת גנרטור גיבוי של כור מס' 1.
ב-30 באוקטובר 1991 אחד משני הגנרטורים המשמשים לגיבוי של כור מס' 1 לא פעל עקב תקלה, לאחר שאירעה הצפה במרתף של בניין הכור. מי ים ששימשו לקירור הכור דלפו לבניין הטורבינות מצינור חלוד, בקצב של 20 ממ"ק לשעה. בדצמבר 2011 סיפרו עובדים לשעבר של חברת החשמל של טוקיו על אירוע זה לשירות החדשות של הNHK. מהנדס סיפר כי הוא דיווח לממונים עליו על התאונה וכי הזכיר את האפשרות כי צונאמי עלול לגרום נזק לגנרטורים הסמוכים לים. לאחר האירוע לא הועתקו הגנרטורים למיקום גבוה יותר, אלא הותקנו דלתות שמנעו דליפת מים לתוך חדרי הגנרטורים. סוכנות הבטיחות הגרעינית היפנית הודיעה כי תשנה את ההנחיות לתכנון תחנות כוח גרעיניות ותאכוף התקנת אמצעים נוספים לאספקת כוח. ב-29 בדצמבר 2011 הודתה חברת החשמל של טוקיו בעובדות הבאות: חדר מערכות אספקת הכוח לשעת חירום הוצף דרך הדלת וחורים בקיר להעברת כבלים, אולם אספקת הכוח לכור לא נותקה עקב ההצפה, ופעולת הכור הופסקה ליום אחד. אחד משני הגנרטורים היה שקוע כולו מתחת למים, אולם מנועו לא הושפע מכך.
2006: התנגדות ממשלת יפן לצו בית משפט.
במרץ 2006 התנגדה ממשלת יפן למתן צו בית משפט לסגירת תחנת כוח גרעינית במערב המדינה, על רקע ספקות באשר ליכולת התחנה לעמוד ברעידת אדמה. סוכנות הבטיחות הגרעינית והתעשייתית היפנית הודיעה כי לדעתה התחנה "בטוחה" וכי "כל הבדיקות נוהלו באופן נאות."
2007: התעלמות ממחקר על צונאמי.
בשנת 2007 הקימה חברת החשמל של טוקיו מחלקה לפיקוח על כל תחנות הכוח הגרעיניות שלה ובראש עמד, עד ליוני 2011, מסאו יושידה, מנהל תחנת הכוח בפוקושימה. מחקר פנימי שנערך בשנת 2008 הצביע על הצורך המיידי לבצע שיפורים בהגנת תחנת הכוח מפני סכנת הצפה במי ים. מחקר זה הזכיר את האפשרות של גלי צונאמי עד לגובה 10.2 מטר. למרות זאת התעקשו אנשי המחלקה לפיקוח במטה חברת החשמל כי סיכון זה אינו ריאלי ולא ננקטו אמצעים כלשהם להתמודד עם הסיכון.
2008: חששות מרעידת אדמה.
בנוסף לחששות שעלו בתוך יפן, הביעה הסוכנות הבינלאומית לאנרגיה אטומית חשש באשר ליכולת תחנות הכוח היפניות להתמודד עם פעילות סייסמית. בפגישה של הקבוצה לבטיחות גרעינית וביטחון של ארגון המדינות המתועשות, אשר נערכה בטוקיו בשנת 2008, הזהיר מומחה הסוכנות לאנרגיה אטומית כי רעידת אדמה חזקה, בעוצמה של יותר מ-7.0 עלולה ליצור "בעיה רצינית" לתחנות הכוח הגרעיניות של יפן.
2011: תוצאות חקירות ממשלתיות.
לדרישת תאגיד השידור של יפן, ב-2 באוקטובר 2011 פרסמה ממשלת יפן דו"ח שהגישה חברת החשמל של טוקיו לסוכנות הבטיחות הגרעינית והתעשייתית היפנית. מסמכי הדו"ח הוכיחו כי חברת החשמל הייתה מודעת היטב לאפשרות כי תחנת הכוח עלולה להיות חשופה לגלי צונאמי גבוהים בהרבה מ-5.7 מטר, שהוא גובה הגלים המרבי שעימו תוכננה התחנה להתמודד. סימולציות שנערכו בשנת 2008, בהתבסס על ההרס שנגרם באזור ברעידת האדמה של שנת 1896, הראו כי גלים בגובה 8.4–10.2 מטר עלולים להציף את תחנת הכוח. שלוש שנים מאוחר יותר נשלח הדו"ח לסוכנות הבטיחות הגרעינית היפנית והגיע ליעדו ב-7 במרץ 2011, רק 4 ימים בטרם הוכתה תחנת הכוח בגלי הצונאמי. חברת החשמל של טוקיו לא תכננה מחקרים נוספים על ידי מדענים, לצורך בחינת יכולת עמידות תחנת הכוח לצונאמי, עד לאפריל 2011, ולא תוכננה נקיטת פעולות כלשהן כדי להתמודד עם האיום לפני אוקטובר 2012. בכיר בחברת החשמל הודיע כי החברה לא חשבה שיש לנקוט בפעולות מיידיות על יסוד הערכות המחקר, כיוון שנתוני המחקר היו ראשוניים בלבד. סוכנות הבטיחות הגרעינית היפנית הודיעה כי חובה הייתה על חברת החשמל לפרסם הדו"ח בציבור ולנקוט בצעדים מיידיים.
התנהגות זו של חברת החשמל של טוקיו עומדת בניגוד לפעולות מיידיות שננקטו להגבהת קיר המגן סביב תחנת הכוח הגרעינית בטוקאי, לגובה 6.1 מטר, לאחר שבהערכות נמצא כי התחנה עלולה להיפגע מגלי צונאמי גבוהים יותר ממה שהוערך תחילה. אף שעבודות הגבהת קיר המגן לא הושלמו עד ל-11 במרץ 2011, תחנת כוח זו התמודדה בהצלחה עם הצונאמי, אף שגם בתחנת טוקאי אבדו מקורות הכוח החיצוניים. שתיים, מתוך שלוש, משאבות מי הים וגנרטור החירום של הכור, אשר פעלו היטב, הצליחו לשמור את הכור בטמפרטורה בטוחה לאחר סגירתו.
ב-26 בנובמבר 2011 הודה דובר חברת החשמל כי החברה הייתה יכולה להיות מוכנה יותר להתמודד עם הצונאמי של מרץ 2011, לו הייתה מתייחסת ביתר רצינות לדו"ח משנת 2008. חברת החשמל אף הודיע כי תהיה מוכנה להשתמש בהערכות מתוך מחקר שנערך על ידי החברה הלאומית למהנדסים אזרחיים, לצורך ניהול הכור.
בפברואר 2012 הודיע יושב ראש סוכנות הבטיחות הגרעינית היפנית לוועדת חקירה של הפרלמנט היפני כי "כללי הבטיחות הגרעינית של יפן נחותים מן התקנים הבינלאומיים ולכן נותרה המדינה לא מוכנה לאסון הגרעיני בפקושימה בחודש מרץ". לדבריו, כללי הבטיחות היו לקויים ואכיפתם הייתה רופפת, אף בשטח המוכנות לגלי צונאמי.
כור יחידה 1.
פרטי ליבת הכור.
על פי הערכות, ליבת הכור הכילה את החומרים הבאים:
תקלות קירור ופליטה רדיואקטיבית ראשונה.
ב-11 במרץ 2011, בשעה 14:46 זמן יפן (UTC+9:00) התבצעה סגירת חירום אוטומטית מוצלחת של פעולת הכור (SCRAM), מיד עם התרחשות רעידת האדמה. זאת אף שעובדים אשר פונו מן המפעל דיווחו על רעידה עזה ביותר ופריצות בצנרת בתוך בניין הכור. בשעה 15:37 הפסיקה אספקת הכוח מן הגנרטורים לשעת חירום, בעקבות נזקי הצונאמי, ומקור הכוח הנותר היה סוללות לשעת חירום אשר הפעילו רק את מערכות הניטור והבקרה. מאוחר יותר התברר כי אף הסוללות בכור מס' 1 ניזוקו ולא סיפקו כוח לאחר הצונאמי. בשעה 15:42 הכריזה חברת החשמל של טוקיו על "מצב חירום גרעיני" ליחידות 1 ו-2 כיוון שלא ניתן היה לוודא כי מי קירור מוזרקים לליבת הכור באמצעות מערכות החירום. התראה זו בוטלה באופן זמני לאחר שהתקבלו נתונים על רמת המים ליחידה 1, אולם היא חודשה בשעה 17:07. לצורך הפחתת לחץ הקיטור בליבה, שוחרר קיטור ממערכת הקירור הפנימית, אל מערכת הקירור המשנית, אשר היה יכול להיות רדיואקטיבי.
לאחר שאבדה אספקת החשמל וסגירת הכור, הקירור הראשוני של יחידה 1 נעשה באמצעות מערכת מעבה הבידוד. כ-10 דקות לאחר רעידת האדמה, הפסיקו מפעילי הכור את פעולת שני מעבי הבידוד של יחידה 1, ובמקומם בחרו להפעיל את מערכות הזרקת נוזל קירור בלחץ גבוה בשעה 15:07. מערכת קירור זו הפסיקה לפעול בשעה 15:37 לאחר שנותקה אליה אספקת הזרם בגל הצונאמי.
במשך זמן רב לאחר הצונאמי (למעלה מחצי שעה), לא הצליחו המפעילים להפעיל מחדש את מעבי הבידוד. לאחר מכן החלו מעבדי הבידוד לפעול בהפסקות, מסיבות לא ידועות. מעבים אלה תוכננו כך שיוכלו לקרר את ליבת הכור במשך 8 שעות לפחות, ואין מידע עד כמה היו יעילים בכך. לאחר פרק זמן זה היה צורך להזרים מים ממקור חיצוני אל תוך מכלי המעבים, אשר אינם נתונים בלחץ. על פי תוכניות הכור על המעבים היה להוציא את החום הנצבר בליבת הכור אל האטמוספירה, אולם לאור הפעולה המוגבלת של מעבים אלה, המערכת לא הצליחה להתגבר על החום שנצבר בליבת הכור.
בחצות הלילה הראשון שלאחר רעידת האדמה החלו יורדות רמות המים בליבת הכור וחברת החשמל הזהירה מפני אפשרות שחומרים רדיואקטיביים ישתחררו אל הסביבה. בשעות המוקדמות של 12 במרץ דיווחה חברת החשמל על עלייה ברמות הקרינה בבניין הטורבינות של כור מס' 1, וכי היא שוקלת שחרור חלק מלחץ הקיטור הגובר אל האטמוספירה, תוך שחרור חומרים רדיואקטיביים לסביבה. מאוחר יותר באותו היום הכריז מזכיר ממשלת יפן, יוקיו אדנו, כי כמות הקרינה הפוטנציאלית כתוצאה מפעולה זו תהיה קטנה וכי הרוחות באזור ישאו את הזיהום אל הים. בשעה 02:00 הגיע הלחץ בתוך ליבת הכור ל-87 PSI, גבוה בהרבה מלחץ העבודה הרגיל. החל משעת חצות ועד לשעה 11:00, ב-12 במרץ, הפסיקו המעבים בפעולתם, ובשלב זה החלה חברת החשמל בניסיון להפחית את הלחץ באמצעות הזרקת מים. אחד העובדים ששהה אותה עת בכור מספר 1 ספג קרינה בכמות של 106 סיוורט ונשלח לבית חולים להערכת מצבו.
עליית החום בליבת הכור הובילה לעליית הלחץ. אספקת חשמל הייתה דרושה גם להפעלת משאבות מי הקירור ולצורך הפעלת מניפות אוורור להזרמת אוויר דרך מקרנים בתוך הכור. יש הכרח לשחרר גזים מן הכור אם הלחץ הפנימי עולה לרמות גבוהות מדי, זאת כדי להוריד את הטמפרטורה בעת שמים רותחים, אולם בעת השחרור אף נפלטים אדי מים שאותם יש להחליף. אם לא נגרם נזק למוטות הדלק, אזי המים בתוך ליבת הכור יהיה רדיואקטיביים אך במעט.