Động đất và sóng thần Tōhoku 2011
Thảm họa > Thiệt hại ở nhà máy điện hạt nhân > Nhà máy điện Fukushima I và II

Bài chi tiết: Sự cố nhà máy điện Fukushima I và Nhà máy điện hạt nhân Fukushima I
Nhật Bản tuyên bố tình trạng khẩn cấp sau sự hư hỏng của hệ thống làm mát ở nhà máy điện hạt nhân Fukushima I, dẫn đến việc di tản của người dân sống gần đó. Các quan chức của Cơ quan An toàn Hạt nhân và Công nghiệp Nhật Bản báo cáo rằng mức độ phóng xạ bên trong nhà máy lên tới 1.000 lần mức bình thường, và mức độ phóng xạ bên ngoài nhà máy gấp 8 lần mức bình thường. Sau đó, tình trạng khẩn cấp cũng đã được tuyên bố ở nhà máy điện hạt nhân Fukushima II cách đó khoảng 11 km về phía Nam. Điều này đã nâng tổng số lò phản ứng có vấn đề lên 6 lò phản ứng, hai trong số đó (lò phản ứng số 1 và số 3) tại nhà máy Fukushima I có hiện tượng nóng chảy hạt nhân gây rò rỉ phóng xạ.
Ngày 12 tháng 3, một vụ nổ lớn với nguyên do được quy cho sự tích tụ khí hydro đã thổi bay mái và tường ngoài nhà chứa lò phản ứng số 1, giải phóng một đám mây lớn bụi và hơi nước, nhưng lò phản ứng chính vẫn không bị hư hỏng trong vụ nổ.
Ngày 13 tháng 3 (JST), chính quyền Nhật thừa nhân lò phản ứng số 1 và số 3 có hiện tượng nóng chảy hạt nhân bên trong do nhiệt độ cao. Cơ quan Năng lượng Nguyên tử Nhật Bản thông báo rằng sự cố Fukushima được đánh giá ở mức 4 trên mức từ 0-7 của Thang Sự cố Hạt nhân ''Quốc tế'' (INES), mức độ nghiêm trọng chỉ thua sự cố nhà máy điện hạt nhân Đảo Ba Dặm của Mỹ. Cơ quan an toàn hạt nhân ASN của Pháp cho rằng tai nạn xảy ra có thể được xếp loại 5 hoặc 6, điều này có nghĩa là mức độ nghiêm trọng chỉ có thể bằng hoặc thậm chí là hơn sự cố Đảo Ba Dặm. Ngày 18 tháng 3, Cơ quan an toàn hạt nhân Nhật Bản nâng mức độ nghiêm trọng lên mức 5.
Ngày 14 tháng 3, sau 11 giờ (JST), một vụ nổ xảy khác xảy ra tại lò phản ứng số 3 của nhà máy Fukushima I. Bức tường bên ngoài của tòa nhà bị sụp đổ. Phát ngôn viên của chính phủ cho biết lò phản ứng không bị hư hỏng. Sau 16 giờ 30 cùng ngày (JST), Cơ quan An toàn Hạt nhân và Công nghiệp Nhật Bản thông báo đã xảy ra vụ nổ. Người dân địa phương được các nhà chức trách khuyến cáo ở nhà cho đến khi tình hình phóng xạ của môi trường được làm sạch hoàn toàn. Không giống như 5 lò phản ứng khác, lò phản ứng số 3 vận hành bằng urani và oxit plutoni hỗn hợp (hay nhiên liệu MOX hỗn hợp), khiến nó có khả năng nguy hiểm hơn dựa trên các hiệu ứng neutron do phản ứng plutoni gây ra, bên cạnh đó là những tác động gây ung thư trong trường hợp phóng xạ được thải ra môi trường. Công ty Điện lực Tokyo (TEPCO) đang nỗ lực giảm áp suất trong các nhà máy bằng cách thải hơi nước ô nhiễm trong các lò phản ứng vào khí quyển. Theo Tomoko Murakami, nhóm năng lượng hạt nhân tại Viện Kinh tế Năng lượng Nhật Bản, điều này sẽ không dẫn đến việc phát phóng xạ đáng kể. Những cư dân sống trong bán kính 20 km từ nhà máy Fukushima I cùng các cư dân trong phạm vi 3 km từ nhà máy Fukushima II đều được sơ tán.
Ngoài ra, trước đó đã có báo cáo rằng các thanh nhiên liệu của lò phản ứng số 2 tại nhà máy Fukushima I nhô ra khỏi nước hoàn toàn, và tình trạng tan chảy của những thanh nhiên liệu cùng với nguy cơ tổn thương mạch lò phản ứng không loại trừ khả năng gây rò rỉ phóng xạ. Tính đến ngày 14 tháng 3, khoảng 160 người đã tiếp xúc với phóng xạ ở mức độ nguy hiểm gần các nhà máy điện hạt nhân. Một nhân viên nhà máy đã thiệt mạng, 8 người khác bị thương. Thêm 11 nhân viên khác bị thương khi lò phản ứng số 3 phát nổ. Nhiều người đã bị phơi nhiễm phóng xạ.
Ngày 15 tháng 3, lúc 06:10 (JST), một vụ nổ xảy ra tại lò phản ứng số 2 của nhà máy Fukushima I. Bên ngoài nhà máy đã phát hiện mức phóng xạ "vượt quá giới hạn cho phép". Theo Công ty Điện lực Tokyo, nhà chịu trách điều hành của nhà máy, mức phóng xạ lúc 08:31 (JST) đã tăng lên đến 8,217 millisievert (mSv)/giờ. Một vụ nổ thứ tư tại lò phản ứng số 4 gây rung chuyển khu vực nhà máy Fukushima I vào cùng ngày. Mức phóng xạ đo được gần lò phản ứng là 400 mSv/giờ, trong khi 100 mSv/năm được coi là mức độ an toàn.
Khi tiến hành nhiệm vụ tìm kiếm và giải cứu, trên đường quay lại hàng không mẫu hạm neo ngoài khơi 160 km (99 dặm), một đội cứu trợ của Hải quân Hoa Kỳ đã phải di chuyển khỏi khu vực gần đó sau khi máy bay trực thăng của họ dò ra mức phóng xạ. Chỉ trong thời gian khoảng một giờ, máy bay hấp thụ lượng bức xạ nền mặt đất tương đương trong một tháng.
Ngày 15 tháng 3, mức phóng xạ ở Tokyo lên đến 20 lần mức bình thường. Mức cao nhất trong vùng Kanto gấp 40 lần mức bình thường tại Saitama nhưng sau đó giảm dần đến 10 lần mức bình thường. Các quan chức địa phương bảo đảm với công chúng rằng đây không phải là mức đe dọa sức khỏe con người.
Trưa ngày 15 tháng 3 (JST), Nhật Bản đình chỉ mọi hoạt động tại nhà máy Fukushima I sau khi sự gia mức độ tăng phóng xạ đã khiến cho những công nhân ở lại nhà máy có thể đối mặt với nguy hiểm. Tuy nhiên, công nhân đã trở lại khoảng một giờ sau đó sau khi mức phóng xạ giảm. Tính đến ngày 16 tháng 3, năm công nhân nhà máy đã chết và 22 người khác bị thương. Hai người khác được báo cáo mất tích. Chính phủ đã nâng mức độ phơi nhiễm phóng xạ theo an toàn tiêu chuẩn quốc gia từ 100 lên 250 mSv/năm. Do đó, công nhân nhà máy có thể tiếp tục làm việc.
Sáng ngày 16 tháng 3, phóng xạ Cesi với 58 Bq/kg nước và Iod với 177 Bq/kg nước đã được phát hiện trong nước máy ở thành phố Fukushima. Ngày 19 tháng 3, chính phủ Nhật Bản thông báo rằng phóng xạ Iod được phát hiện trong nước máy lấy mẫu ngày 18 tháng 3 tại Toshigi, Gunma, Tokyo, Chiba, Saitama, và Niigata; phóng xạ Cesi tại Tochigi và Gunma. Nhưng tất cả chỉ trong giới hạn cho phép của đất nước.