แผ่นดินไหว

ไฟล์:Nuclear plants Japan in 2011.svgตำแหน่งของโรงไฟฟ้​​านิวเคลียร์ของญี่ปุ่นที่เกี่ยวข้องกับศูนย์กลางของแผ่นดินไหวและสึนามิที่เกิดขึ้นตามมา ฟุกุชิมะหนึ่งเป็นโรงไฟฟ้​​าที่อยู่ใกล้ที่สุดอันดับสองกับศูนย์กลางของการเกิดแผ่นดินไหว รองจากโรงไฟฟ้​​านิวเคลียร์ Onagawa

เกิดแผ่นดินไหวโทโฮะกุขนาด 9.0 MWเมื่อเวลา 14:46 น. ของวันที่ศุกร์ 11 มีนาคม 2011 ศูนย์กลางอยู่ใกล้กับเกาะฮอนชู[83] มันทำให้เกิดแรง G พื้นดินสูงสุดที่ 0.56, 0.52, 0.56 (5.50, 5.07 และ 5.48 เมตร/s2) ที่หน่วย 2, 3 และ 5 ตามลำดับ ซึ่งเกินค่าความอดทนที่ออกแบบไว้ของพวกมันที่ 0.45, 0.45 และ 0.46 กรัม (4.38, 4.41 และ 4.5​​2 เมตร/s2) ค่าช็อคอยู่ภายในความอดทนที่ออกแบบไว้สำหรับหน่วยที่ 1, 4 และ 6[42]

เมื่อเกิดแผ่นดินไหว หน่วยที่ 1, 2 และ 3 อยู่ระหว่างการดำเนินงาน แต่หน่วยที่ 4, 5 และ 6 ถูกชัตดาวน์สำหรับการตรวจสอบตามระยะเวลา[41][84] เครื่องปฏิกรณ์ที่ 1, 2 และ 3 ได้เข้าสู่การชัตดาวน์อัตโนมัติโดยทันที (ที่เรียกว่า en:SCRAM)[85][86]

เมื่อเครื่องปฏิกรณ์ชัตดาว์น โรงไฟฟ้าหยุดการผลิตกระแสไฟฟ้า ไฟฟ้าดับในโรงไฟฟ้า[87] หนึ่งในสองของการเชื่อมต่อกับไฟฟ้าภายนอกสถานที่สำหรับหน่วยที่ 1-3 ก็ล้มเหลวเช่นกัน[87] ดังนั้นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลฉุกเฉินในสถานที่ 13 เครื่องเริ่มปั่นไฟฟ้า[88]

สึนามิ

ความสูงของคลื่นสึนามิที่ถล่มโรงไฟฟ้าประมาณ 50 นาทีหลังจากแผ่นดินไหว A: อาคารโรงไฟฟ้า B: ความสูงสูงสุดของคลื่นสึนามิ C: ระดับดินของโรงไฟฟ้า D: ระดับน้ำทะเลปานกลาง E: กำแพงป้องกันคลื่น

แผ่นดินไหวผลิตคลื่นสึนามิที่มีความสูงสูงสุดที่ 13 ถึง 15 เมตร (43-49 ฟุต) ที่มาถึงประมาณ 50 นาทีต่อมา คลื่นข้ามกำแพงกั้นคลื่นสูงที่ 5.7 เมตร (19 ฟุต) ของโรงฟฟ้า[89][90][91] น้ำได้เข้าท่วมชั้นใต้ดินของอาคารกังหันและปิดการใช้งานเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดีเซลฉุกเฉิน[59][92][93] เมื่อเวลาประมาณ 15:41 น.[87][94]

จากนั้น TEPCO แจ้งเจ้าหน้าที่กำกับดูแลว่า "ฉุกเฉินระดับแรก"[85]

สถานีสลับสายกระแสไฟฟ้าที่จ่ายพลังงานจากสามเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำรองที่ติดตั้งอยู่บนที่สูงบนเนินเขาก็ล้มเหลวเมื่ออาคารซึ่งเป็นที่ตั้งของพวกมันถูกน้ำท่วม[60] ไฟฟ้าสำหรับระบบควบคุมได้ถูกสวิตช์ให้ไปใช้แทน ซึ่งแบตเตอรี่นี้ถูกออกแบบมาให้มีอายุการใช้งานประมาณแปดชั่วโมง[95] แบตเตอรี่และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเคลื่อนที่เพิ่มเติมได้ถูกนำส่งไปยังสถานที่ พวกมันพบกับความล่าช้าจากสภาพถนนไม่ดีและเครื่องแรกเท่านั้นที่มาถึงเวลา 21:00 น. ของวันที่ 11 มีนาคม[88][96] เกือบหกชั่วโมงหลังจากเกิดคลื่นสึนามิ

มีความพยายามหลายครั้งเพื่อเชื่อมต่ออุปกรณ์กำเนิดไฟฟ้าแบบเคลื่อนที่เพื่อให่พลังงานไฟฟ้ากับปั๊มน้ำ แต่ล้มเหลว ความล้มเหลวเป็นผลมาจากน้ำที่ท่วมจุดเชื่อมต่อในชั้นใต้ดินของห้องโถงกังหันและการขาดสายเคเบิลที่เหมาะสม[92] TEPCO เปลี่ยนความพยายามโดยทำการติดตั้งสายใหม่จากกริด[97] เครื่องกำเนิดไฟฟ้าหนึ่งเครื่องที่หน่วยที่ 6 กลับมาดำเนินการได้ต่อในวันที่ 17 มีนาคม ในขณะที่ไฟจากแหล่งภายนอกสามารถจ่ายกลับไปยังเฉพาะหน่วยที่ 5 และ 6 ได้ในวันที่ 20 มีนาคม[98]

การอพยพ

ในตอนแรกรัฐบาลได้จัดตั้งกระบวนการอพยพ 4 ขั้นตอน ได้แก่ พื้นที่ต้องห้ามในการเข้าถึงขยายออกไปเป็น 3 กิโลเมตร, พื้นที่ในการแจ้งเตือนอยู่ระหว่าง 3-20 กิโลเมตรและพื้นที่เตรียมการอพยพ 20-30 กม. ในวันแรก เกือบ 134,000 คน[ต้องการอ้างอิง] ได้ถูกอพยพจากพื้นที่ห้ามการเข้าถึงและพื้นที่ในการแจ้งเตือน สี่วันต่อมาเพิ่มอีก 354,000 คนได้ถูกอพยพจากพื้นที่จัดเตรียม[ต้องการอ้างอิง] ต่อมานายกรัฐมนตรี Kan ไดสอนให้ผู้คนในพื้นที่ในการแจ้งเตือนในการอพยพและกระตุ้นให้ผู้ที่อยู่ในพื้นที่จัดเตรียมให้อยู่ในบ้าน[99][100] กลุ่มหลัง ๆ ถูกเร่งเร้าให้อพยพไปในวันที่ 25 มีนาคม[101]

โซนยกเว้น 20 กิโลเมตรได้รับการป้องกันโดยแผงกั้นถนนเพื่อให้แน่ใจว่าจะมีผู้ที่ได้รับผลกระทบจากรังสีน้อยลง[102]

ยูนิต 1, 2 และ 3

ไฟล์:Fukushima MAAP Report Nov2011 – Unit 1.jpgภาพแสดงตำแหน่งที่สงสัยว่าเชื้อเพลิงที่หลอมละลายอยู่ภายในยูนิตที่ 1 ตามรายงานของ MAAP ตั้งแต่เดือนพฤศจิกายนปี 2011 ส่วนใหญ่ของเชื้อเพลิงจากยูนิตที่ 1 สันนิษฐานว่าจะอยู่ที่ด้านล่างสุดของอ่างบรรจุแรก (อังกฤษ: Primary Containment Vessel (PCV)) ในที่ซึ่งมีการคาดกันว่าจะถูกทำให้ "เย็นลงอย่างดี" (อังกฤษ: well cooled down)

แม่แบบ:Expand section

ดูเพิ่มเติม: ภัยพิบัตินิวเคลียร์ฟุกุชิมะไดอิจิ (เครื่องปฏิกรณ์หน่วยที่ 1) ภัยพิบัตินิวเคลียร์ฟุกุชิม่าไดอิจิ (เครื่องปฏิกรณ์หน่วยที่ 2) และภัยพิบัตินิวเคลียร์ฟุกุชิมะไดอิจิ (เครื่องปฏิกรณ์หน่วยที่ 3)

ในเครื่องปฏิกรณ์ที่ 1, 2 และ 3 ความร้อนที่สูงเกินทำให้เกิดปฏิกิริยาระหว่างน้ำและ zircaloy สร้างก๊าซไฮโดรเจน[103][104][105]

เมื่อวันที่ 12 มีนาคม มีการระเบิดในหน่วยที่ 1 ที่เกิดจากการจุดประกายของไฮโดรเจน ทำลายส่วนบนของอาคาร

เมื่อวันที่ 14 มีนาคม การระเบิดที่คล้ายกันเกิดขึ้นในอาคารเครื่องปฏิกรณ์ 3 พัดหลังคากระเด็นและบาดเจ็บสิบเอ็ดคน

เมื่อวันที่ 15 มีการระเบิดในอาคารเครื่องปฏิกรณ์ 2 เนื่องจากท่อระบายที่ใช้ร่วมกับเครื่องปฏิกรณ์ 3

แกนกลางหลอมละลาย

ไฟล์:Fukushima MAAP Report Nov2011 – Unit 2 and Unit 3.jpgตำแหน่งที่น่าสงสัยว่าเชื้อเพลิงที่หลอมละลายภายในยูนิตที่ 2 และยูนิตที่ 3 ตามรายงานที่ล้าสมัยของ MAAP ตั้งแต่เดือนพฤศจิกายนปี 2011 ส่วนใหญ่ของเชื้อเพลิงจากยูนิตที่ 2 และยูนิตที่ 3 สันนิษฐานว่าน่าจะยังคงอยู่ในถังอัดความดันเครื่องปฏิกรณ์ (RPV)

มีความไม่แน่นอนอย่างน่สนใจเกี่ยวกับปริมาณของความเสียหายที่แกนเครื่องปฏิกรณ์ต้องประคับประคองในระหว่างที่เกิดอุบัติเหตุ-TEPCO ได้ปรับปรุงหลายครั้งในช่วงหลายปีที่ผ่านมาในการประมาณการเกี่ยวกับขอบเขตของของการหลอมละลายที่แกนกลางสำหรับทั้งสามหน่วยเครื่องปฏิกรณ์ที่ได้รับผลกระทบและตำแหน่งของเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ที่ละลายกลายเป็นของเหลว ("Corium") ภายในอาคารคลุมเครื่องปฏิกรณ์[106] ณ ปี 2015 สามารถสันนิษฐานได้ว่าเชื้อเพลิงส่วนใหญ่ได้ละลายผ่านอ่างความดันเครื่องปฏิกรณ์ (RPV เป็นที่รู้จักกันทั่วไปว่าคือ "แกนเครื่องปฏิกรณ์") และถูกวางอยู่บนด้านล่างของอ่างบรรจุแรก (PCV) ยึดไว้ด้วยคอนกรีตของ PCV[107][108][109][110]

เมื่อวันที่ 16 มีนาคม 2011 TEPCO คาดว่า 70% ของเชื้อเพลิงในยูนิตที่ 1 และ 33% ในยูนิตที่ 2 ได้ละลาย มีการคาดการณ์ต่อไปว่าแกนของยูนิตที่ 3 อาจได้รับความเสียหายเช่นกัน[111]

ในรายงานตามโครงการการวิเคราะห์อุบัติเหตุแบบ Modular (MAAP) ของ TEPCO ตั้งแต่เดือนพฤศจิกายนปี 2011 ประมาณการเพิ่มเติมจะทำกับสถานะและตำแหน่งเชื้อเพลิง[112] รายงานสรุปว่า RPV ในยูนิตที่ 1 ได้รับความเสียหายในช่วงที่เกิดภัยพิบัติและว่า "จำนวนมาก" ของเชื้อเพลิงที่หลอมละลาย (Corium) ได้ตกลงเข้าสู่ด้านล่างของ PCV - ทำให้เกิดการสึกกร่อนของคอนกรีตของ PCV หลังจากการล่มสลายของแกนกลางที่คาดว่าจะหยุดที่ความลึกประมาณ 0.7 เมตร (2 ฟุต 4 นิ้ว) ในขณะที่ความหนาของอ่างบรรจุคือ 7.6 เมตร (25 ฟุต) การเก็บตัวอย่างก๊าซที่ทำมาก่อนรายงานนี้ได้ตรวจไม่พบสัญญาณของการเกิดปฏิกิริยาต่อเนื่องของเชื้อเพลิงกับคอนกรีตของ PCV และเชื้อเพลิงทั้งหมดในยูนิตที่ 1 คาดว่าจะ "ระบายความร้อนได้ดี รวมทั้งเชื้อเพลิงที่หยดลงที่ด้านล่างของเครื่องปฏิกรณ์"

ยิ่งกว่านี้ รายงานของ MAAP ในปี 2011 แสดงให้เห็นว่าเชื้อเพลิงยูนิตที่ 2 และที่ 3 มีการละลาย แต่ก็ยังน้อยกว่ายูนิตที่ 1 และสันนิษฐานว่าเชื้อเพลิงยังคงอยู่ใน RPV ที่มีจำนวนไม่มากของเชื้อเพลิงได้ตกลงไปด้านล่างของ PCV รายงานต่อไปแนะนำว่า "มีช่วงของผลลัพธ์ในการประเมินผล" จาก "เชื้อเพลิงทั้งหมดใน RPV (ไม่ได้ตกลงไป PCV เลย)" ในยูนิตที่ 2 และยูนิตที่ 3 ไปจนถึง "เชื้อเพลิงส่วนใหญ่ใน RPV (เชื้อเพลิงบางส่วนใน PCV)" สำหรับยูนิตที่ 2 และยูนิตที่ 3 คาดว่า "เชื้อเพลิงจะเย็นพอ" ความเสียหายในขนาดใหญ่กว่าในยูนิตที่ 1 เมื่อเทียบกับอีกสองยูนิตเป็นไปตามรายงานเนื่องจากไม่มีน้ำหล่อเย็นถูกฉีดเข้าไปในยูนิตที่ 1 เป็นเวลาที่นานกว่า ซึ่งส่งผลให้เกิด decay heat มีการสะสมอย่างมากมาย - ประมาณ 1 วันที่ไม่มีน้ำฉีดสำหรับยูนิตที่ 1 ในขณะที่หน่วยที่ 2 และ 3 หน่วยมีเพียงหนึ่งในสี่ของวันที่ไม่มีการฉีดน้ำ

ในพฤศจิกายน 2013 Mari Yamaguchi รายงานข่าวให้กับสำนักข่าว Associated Press ว่ามีการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ซึ่งชี้ให้เห็นว่า "เชื้อเพลิงที่หลอมละลายในยูนิตที่ 1 ซึ่งเป็นยูนิตที่แกนกลางมีความเสียหายอย่างกว้างขวางมากที่สุดได้ทำลายด้านล่างของอ่างบรรจุหลักและแม้กระทั่งได้กินบางส่วนของรากฐานคอนกรีตเข้าไปประมาณ 30 เซนติเมตร (1 ฟุต) ทำให้เกิดการรั่วไหลลงไปในพื้นดิน"- วิศวกรนิวเคลียร์มหาวิทยาลัยเกียวโตคนหนึ่งกล่าวเกี่ยวข้องกับการประมาณการเหล่านี้ว่า " เราแค่ไม่แน่ใจจนกว่าเราจะได้เห็นของจริงภายในของเครื่องปฏิกรณ์"[106]

ตามรายงานเดือนธันวาคม 2013 ของ TEPCO ประมาณการสำหรับยูนิตที่ 1 ว่า "decay heat จะต้องลดลงพอควร เชื้อเพลิงหลอมละลายอาจจะสันนิษฐานว่าอยู่ใน PCV (Primary container vessel)"[107]

ในเดือนสิงหาคม 2014 TEPCO แจกจ่ายเอกสารการประมาณการที่ปรับปรุงใหม่ที่เครื่องปฏิกรณ์ยูนิตที่ 3 ได้หลอมละลายอย่างสมบูรณ์ผ่านในระยะเริ่มต้นของการเกิดอุบัติเหตุ ตามการประมาณการใหม่นี้ภายในสามวันแรกของการเกิดอุบัติเหตุเนื้อหาของแกนทั้งหมดของเครื่องปฏิกรณ์ 3 ได้ละลายผ่าน RPV และตกลงไปด้านล่างของ PCV[109][110][113] การประมาณการเหล่านี้อยู่บนพื้นฐานของการจำลอง ซึ่งแสดงให้เห็นว่าแกนเครื่องปฏิกรณ์ 3 หลอมละลายทะลุผ่านฐานคอนกรีตของ PCV ที่หนาถึง 1.2 เมตร (3 ฟุต 11 นิ้ว) และเข้ามาใกล้กับผนังเหล็กของ PCV ที่หนา 26-68 เซนติเมตร (10-27 นิ้ว)[108]

ในกุมภาพันธ์ 2015 TEPCO เริ่มต้นกระบวนการ "สแกนแบบ Muon" สำหรับยูนิตที่ 1, 2 และ 3[114][115] ด้วยการตั้งค่าการสแกนแบบนี้มันจะเป็นไปได้ที่จะกำหนดปริมาณและตำแหน่งโดยประมาณของเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ที่เหลืออยู่ภายในอ่างความดันเครื่องปฏิกรณ์ (RPV) แต่ไม่ใช่ปริมาณและสถานที่พักของ Corium ใน PCV ในเดือนมีนาคม 2015 TEPCO แจกจ่ายผลของการสแกนแบบ Muon สำหรับยูนิตที่ 1 ซึ่งแสดงให้เห็นว่าไม่มีเชื้อเพลิงที่มองเห็นได้ใน RPV ซึ่งจะแสดงว่าส่วนใหญ่ถ้าไม่ใช่ทั้งหมดของเชื้อเพลิงที่หลอมละลายได้ตกลงสู่ด้านล่างของ PCV - นี้จะเปลี่ยนแผนสำหรับการกำจัดของเชื้อเพลิงจากหน่วยที่ 1[116][117]

ยูนิตที่ 4, 5 และ 6

บทความหลัก: Fukushima Daiichi หน่วยที่ 4, 5 และ 6

มุมมองทางอากาศของโรในงไฟฟ้าปี 1975 แสดงให้เห็นถึงการแยกกันระหว่างหน่วยที่ 5 และ 6 และหน่วยที่ 1-4
·หน่วยที่ 6 ยังไม่แล้วเสร็จจนกว่าจะถึงปี 1979 จะเห็นได้ระหว่างการก่อสร้าง

หน่วยที่ 4

เครื่องปฏิกรณ์หน่วยที่ 4 ไม่ได้ทำงานตอนแผ่นดินไหวเข้ากระแทก ทุกแท่งเ​​ชื้อเพลิงจากหน่วยที่ 4 ได้ถูกถ่ายโอนไปยังบ่อเชื้อเพลิงใช้แล้วที่อยู่ชั้นบนของอาคารคลุมเครื่องปฏิกรณ์ไปก่อนที่จะเกิดสึนามิ เมื่อวันที่ 15 มีนาคมการระเบิดได้ทำความเสียหายกับชั้นสี่พื้นที่บนชั้นดาดฟ้าของหน่วยที่ 4 การสร้างสองหลุมขนาดใหญ่ในผนังของอาคารด้านนอก มีรายงานว่าน้ำในบ่อเชื้อเพลิงใช้แล้วอาจจะกำลังเดือด รังสีภายในห้องควบคุมหน่วยที่ 4 ป้องกันคนงานจากการพักอยู่ที่นั่นเป็นเวลานาน การตรวจสอบด้วยสายตาของบ่อเชื้อเพลิงใช้แล้วในวันที่ 30 เมษายนเปิดเผยว่าไม่มีความเสียหายอย่างมีนัยสำคัญเกิดขึ้นกับแท่งเชื้อเพลิง การตรวจสอบทางรังสีเคมีของน้ำในบ่อได้ยืนยันว่าส่วนเล็กน้อยของเชื้อเพลิงได้รับความเสียหาย[118]

ในเดือนตุลาคม 2012 อดีตเอกอัครราชทูตญี่ปุ่นสำหรับทั้งประเทศสวิตเซอร์แลนด์และเซเนกัล Mitsuhei Murata กล่าวว่าพื้นดินภายใต้ฟูกูชิม่าหน่วยที่ 4 กำลังจะจมลงและโครงสร้างอาจยุบตัว[119][120]

ในเดือนพฤศจิกายนปี 2013 TEPCO เริ่มต้นกระบวนการเคลื่อนย้าย 1533 แท่งเ​​ชื้อเพลิงในบ่อระบายความร้อนหน่วยที่ 4 ไปยังบ่อระบายความร้อนกลาง กระบวนการนี​​้เสร็จสมบูรณ์เมื่อ 22 ธันวาคม 2014[121]

หน่วยที่ 5 และ 6

เครื่องปฏิกรณ์หน่วยที่ 5 และ 6 ก็ไม่ได้ทำงานตอนแผ่นดินไหวเข้ากระแทกเหมือนกัน ซึ่งแตกต่างจากเครื่องปฏิกรณ์ 4 แท่งเ​​ชื้อเพลิงของพวกมันยังคงอยู่ในเครื่องปฏิกรณ์ เครื่องปฏิกรณ์ได้รับการเฝ้าดูอย่างใกล้ชิด เนื่องจากกระบวนการระบายความร้อนไม่ได้ทำงานได้ดี[ต้องการอ้างอิง]

พื้นที่จัดเก็บเชื้อเพลิงกลาง

เมื่อวันที่ 21 มีนาคม อุณหภูมิในบ่อเชื้อเพลิงได้เพิ่มขึ้นเล็กน้อยไปที่ 61 °C และน้ำถูกพ่นอยู่เหนือบ่อ[67] ไฟฟ้าถูกป้อนกลับคินสู่ระบบระบายความร้อนเมื่อวันที่ 24 มีนาคมและเมื่อวันที่ 28 มีนาคมอุณหภูมิมีการรายงานว่าลงถึง 35 องศาเซลเซียส[122]

การปนเปื้อน

บทความหลัก: ผลกระทบด้านรังสีจากภัยพิบัตินิวเคลียร์ฟุกุชิมะไดอิจิ

บทความย่อย: การเปรียบเทียบระหว่างอุบัติเหตุนิวเคลียร์ฟุกุชิมะและเชอร์โนบิลกับตารางรายละเอียดที่อยู่ภายใน

แผนที่ของพื้นที่ปนเปื้อนรอบโรงไฟฟ้า (22 มีนาคม - 3 เมษายน 2011)อัตราปริมาณรังสีที่ฟุกุชิมะเปรียบเทียบกับเหตุการณ์และมาตรฐานอื่น ๆ กับกราฟของระดับรังสีที่มีการบันทึกไว้เทียบกับเหตุการณ์อุบัติเหตุเฉพาะจาก 11-30 มีนาคมการตรวจวัดรังสีจากจังหวัดฟุกุชิมะ มีนาคม 2011น้ำทะเลปนเปื้อนด้วยซีเซียม 137 ตามแนวชายฝั่งตั้งแต่วันที่ 21 มีนาคมถึง 5 พฤษภาคม 2011 (ที่มา: GRS)ฮอตสปอตของรังสีใน Kashiwa, กุมภาพันธ์ 2012

วัสดุกัมมันตรังสีถูกปล่อยออกจากอ่างบรรจุด้วยเหตุผลหลายประการ ได้แก่ เจตนาที่จะระบายอากาศเพื่อลดความดันของก๊าซ อีกทั้งเจตนาที่จะปล่อยน้ำหล่อเย็นลงไปในทะเล และเหตุการณ์ที่ไม่สามารถควบคุมได้ ความกังวลเกี่ยวกับความเป็นไปได้ของการปลดปล่อยขนาดใหญ่นำไปสู่เขตยกเว้นระยะ 20 กิโลเมตร (12 ไมล์) รอบโรงไฟฟ้​​าและคำแนะนำที่ว่าคนที่อยู่ในพื้นที่โดยรอบ 20-30 กม. ให้อยู่แต่ในบ้าน ต่อมา สหราชอาณาจักร ฝรั่งเศสและบางประเทศอื่น ๆ ได้บอกประชาชนของตนเองให้พิจารณาถึงการออกจากกรุงโตเกียวเพื่อตอบสนองต่อความกลัวของการแพร่กระจายการปนเปื้อน[123] การติดตามปริมาณของกัมมันตภาพรังสีรวมทั้งไอโอดีน 131, ซีเซียม 134 และซีเซียม 137 ได้มีการดำเนินการอย่างแพร่หลาย[124][125][126]

ระหว่างวันที่ 21 เดือนมีนาคมและช่วงกลางเดือนกรกฎาคม ประมาณ 2.7×1016 Bq ของซีเซียม-137 (ประมาณ 8.4 กิโลกรัม) เข้าสู่มหาสมุทร มีประมาณร้อยละ 82 มีการไหลลงไปในทะเลก่อนวันที่ 8 เมษายน[127] การปล่อยกัมมันตภาพรังสีนี้ลงไปในทะเลหมายถึงการปล่อยกัมมันตภาพรังสีเทียมลงไปในทะเลของแต่ละตัวที่สำคัญที่สุดเท่าที่เคยสังเกต อย่างไรก็ตามชายฝั่งฟุกุชิมะมีบางกระแสน้ำที่แข็งแกร่งที่สุดในโลกและกระแสน้ำเหล่านี้ได้นำส่งน้ำที่ปนเปื้อนออกไปไกลในมหาสมุทรแปซิฟิก จึงก่อให้เกิดการกระจายตัวขนาดใหญ่ของธาตุกัมมันตรังสี ผลที่ได้จากการวัดตะกอนทั้งน้ำทะเลและชายฝั่งทะเลนำไปสู่​​การคาดคะเนว่าผลที่ตามมาของการเกิดอุบัติเหตุในแง่ของกัมมันตภาพรังสีจะเล็กน้อยสำหรับชีวิตทางทะเล ณ ฤดูใบไม้ร่วง 2011 (ความเข้มข้นที่อ่อนแอของกัมมันตภาพรังสีในน้ำและการสะสมที่จำกัดของตะกอน) ในทางกลับกันมลพิษอย่างมีนัยสำคัญของน้ำทะเลตามแนวชายฝั่งที่อยู่ใกล้โรงไฟฟ้​​านิวเคลียร์อาจยังคงมีอยู่ เนื่องจากการมาถึงอย่างต่อเนื่องของวัสดุกัมมันตรังสีที่ถูกเคลื่อนย้ายไปสู่ทะเลโดยน้ำผิวดินที่ไหลไปกับดินที่ปนเปื้อน สิ่งมีชีวิตที่กรองน้ำและปลาที่ด้านบนสุดของห่วงโซ่อาหารมีความไวมากที่สุดกับมลพิษซีเซียมไปตามกาลเวลา มันจึงเป็นธรรมในการรักษาระดับการเฝ้าระวังของชีวิตทางทะเลที่มีการตกปลาในน่านน้ำนอกชายฝั่งฟุกุชิมะ แม้จะมีความเข้มข้นของไอโซโทปซีเซียมในน้ำนอกฝั่งญี่ปุ่นเป็น 10-1000 เท่าเหนือความเข้มข้นก่อนการเกิดอุบัติเหตุ ความเสี่ยงของรังสีก็ยังอยู่ด้านล่างปริมาณที่โดยทั่วไปถือว่าเป็นอันตรายต่อสัตว์น้ำและการบริโภคของมนุษย์[128]

ระบบการเฝ้าดูที่ดำเนินการโดยคณะกรรมการเตรียมความพร้อมขององค์การสนธิสัญญาเพื่อการคัดค้านการทดสอบนิวเคลียร์ครอบคลุม (CTBTO) ได้ติดตามการแพร่กระจายของกัมมันตภาพรังสีในระดับโลก ไอโซโทปกัมมันตรังสีถูกวัดได้โดยกว่า 40 สถานีเฝ้าระวัง[129]

ในวันที่ 12 มีนาคม กัมมันตรังสีรุ่นแรกก็มาถึงสถานีเฝ้าระวังของ CTBTO ใน Takasaki ญี่ปุ่นประมาณ 200 กิโลเมตรห่างออกไป ไอโซโทปกัมมันตรังสีปรากฏในภาคตะวันออกของรัสเซียเมื่อวันที่ 14 เดือนมีนาคมและชายฝั่งตะวันตกของสหรัฐอเมริกาในสองวันต่อมา ในวันที่ 15 ร่องรอยของกัมมันตภาพรังสีถูกตรวจพบได้ทั่วซีกโลกเหนือ ภายในหนึ่งเดือนอนุภาคกัมมันตรังสีถูกสังเกตได้โดยสถานี CTBTO ในซีกโลกใต้[130][131]

ประมาณการของกัมมันตภาพรังสีที่ปล่อยออกมาอยู่ในช่วง 10-40%[11][132][133][134] ของที่เชอร์โนบิล พื้นที่ปนเปื้อนอย่างมีนัยสำคัญ 10[11] ถีง 12%[132] ของที่เชอร์โนบิล[11][135][136]

ในเดือนมีนาคมปี 2011 เจ้าหน้าที่ญี่ปุ่นประกาศว่า "สารกัมมันตรังสีไอโอดีน 131 เกินข้อ จำกัดด้านความปลอดภัยสำหรับทารกตรวจพบได้ที่โรงงานน้ำผลิตบริสุทธิ์ 18 แห่งในโตเกียวและห้าจังหวัดอื่น ๆ "[137] เมื่อวันที่ 21 มีนาคม ข้อจำกัดแรกถูกจัดทำขึ้นเกี่ยวกับการจัดจำหน่ายและการบริโภคของรายการที่ปนเปื้อน[138] ณ เดือนกรกฎาคม 2011 รัฐบาลญี่ปุ่นไม่สามารถที่จะควบคุมการแพร่กระจายของสารกัมมันตรังสีที่เข้าไปในแหล่งอาหารของประเทศ สารกัมมันตรังสีถูกตรวจพบในอาหารที่ผลิตในปี 2011 รวมทั้งผักขม, ใบชา, นม, ปลาและเนื้อวัว ไปไกลถึง 320 กิโลเมตรจากโรงงาน พืช 2012 ชนิดไม่ได้แสดงสัญญาณของการปนเปื้อนกัมมันตภาพรังสี กะหล่ำปลี ข้าว[139] และเนื้อวัวแสดงให้เห็นระดับของกัมมันตภาพรังสีที่ไ​​ม่มีนัยสำคัญ ตลาดข้าวในโตเกียวที่ผลิตจากฟุกุชิมะได้รับการยอมรับจากผู้บริโภคเป็นที่ปลอดภัย[139]

วันที่ 24 สิงหาคม 2011 คณะกรรมการความปลอดภัยนิวเคลียร์ (NSC) ของประเทศญี่ปุ่นตีพิมพ์ผลการคำนวณใหม่ของจำนวนวัสดุกัมมันตรังสีทั้งหมดที่ปล่อยออกไปในอากาศในช่วงที่เกิดอุบัติเหตุที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟุกุชิมะไดอิจิ ปริมาณโดยรวมที่ปล่อยออกมาระหว่างวันที่ 11 มีนาคมถึงวันที่ 5 เมษายนถูกปรับปรุงให้ลดลงถึง 130 PBq (petabecquerels), 3.5 megacuries สำหรับไอโอดีน 131 และ 11 PBq สำหรับซีเซียม 137 ซึ่งเป็นประมาณ 11% ของการปล่อยที่เชอร์โนบิล การประมาณก่อนหน้านี้อยู่ที่ 150 PBq และ 12 PBq[140][141]

ในปี 2011 นักวิทยาศาสตร์ที่ทำงานให้กับสำนักงานพลังงานปรมาณูประเทศญี่ปุ่น, มหาวิทยาลัยเกียวโตและสถาบันอื่น ๆ ได้คำนวณใหม่ในปริมาณของสารกัมมันตรังสีปล่อยออกสู่มหาสมุทร: ระหว่างปลายเดือนมีนาคมถึงเดือนเมษายนพวกเขาก็พบรวมทั้งหมด 15 PBq สำหรับปริมาณโดยรวมของไอโอดีน 131 และซีเซียม -137 มากกว่าสามเท่าที่ประมาณโดย TEPCO ที่ 4.72 PBq บริษัทได้คำนวณเฉพาะการปล่อยโดยตรงลงไปในทะเล การคำนวณใหม่ได้ควบรวมบางส่วนของสารกัมมันตรังสีในอากาศที่เข้ามาในมหาสมุทรเป็นฝน[142]

ในช่วงครึ่งแรกของเดือนกันยายน 2011 TEPCO ประมาณการปล่อยกัมมันตภาพรังสีไว้ที่ 200 MBq (megabecquerels, 5.4 millicuries) ต่อชั่วโมง นี่คือประมาณหนึ่งในสี่ล้านของเดือนมีนาคม[143] ร่องรอยของไอโอดีน 131 ถูกตรวจพบในหลายจังหวัดของญี่ปุ่นในเดือนพฤศจิกายน[144] และเดือนธันวาคม 2011[145]

ตามที่สถาบันภาษาฝรั่งเศสสำหรับการป้องกันรังสีและความปลอดภัยทางนิวเคลียร์ ระหว่างวันที่ 21 มีนาคมและช่วงกลางเดือนกรกฎาคม ประมาณ 27 PBq ของซีเซียม 137 เข้าสู่มหาสมุทร ประมาณร้อยละ 82 ก่อนวันที่ 8 เมษายน การปล่อยรังสีนี้มีตวามหมายถึงการปล่อยลงในมหาสมุทรที่สำคัญที่สุดของกัมมันตภาพรังสีเทียมแต่ละตัวเท่าที่เคยสังเกตมา ชายฝั่งฟุกุชิมะเป็นหนึ่งในกระแสน้ำที่แข็งแกร่งที่สุดในโลก (กระแส Kuroshio) มันขนส่งน้ำที่ปนเปื้อนไปไกลในมหาสมุทรแปซิฟิก กระจายกัมมันตภาพรังสีไปทั่ว ในการวัดช่วงปลายปี 2011 ของทั้งน้ำทะเลและตะกอนชายฝั่งทะเลชี้ให้เห็นว่าผลที่ตามมาสำหรับชีวิตทางทะเลจะมีเพียงเล็กน้อย มลพิษอย่างมีนัยสำคัญตามแนวชายฝั่งที่อยู่ใกล้โรงไฟฟ้าอาจจะยังคงมีอยู่เพราะการมาถึงอย่างต่อเนื่องของวัสดุกัมมันตรังสีที่เคลื่อนย้ายไปยังทะเลโดยน้ำพื้นผิวข้ามดินที่ปนเปื้อน การปรากฏตัวที่เป็นไปได้ของสารกัมมันตรังสีอื่น ๆ เช่นสตรอนเตียม-90 หรือพลูโตเนียม ยังไม่ได้มีการศึกษาอย่างเพียงพอ การวัดล่าสุดแสดงให้เห็นการปนเปื้อนถาวรของสายพันธุ์สัตว์น้ำบางอย่าง (ส่วนใหญ่เป็นปลา) ที่จับได้ตามแนวชายฝั่งฟุกุชิมะ[146] สายพันธุ์ในทะเลที่ชอบเคลื่อนย้ายเป็นตัวขนส่งกัมมันตภาพรังสีที่มีประสิทธิภาพสูงและรวดเร็วทั่วมหาสมุทร ระดับที่สูงของ 134 Cs ที่ปรากฏอยู่ในสายพันธุ์ที่อพยพออกจากชายฝั่งของรัฐแคลิฟอร์เนียไม่เคยพบเห็นมาก่อนอุบัติภัยฟุกุชิมะ[147]

ณ เดือนมีนาคม 2012 ไม่มีรายงานของการเจ็บป่วยที่เกี่ยวข้องกับรังสี ผู้เชี่ยวชาญเตือนว่าข้อมูลไม่เพียงพอที่จะช่วยให้ข้อสรุปเกี่ยวกับผลกระทบต่อสุขภาพ Michiaki Kai ศาสตราจารย์การป้องกันรังสีที่มหาวิทยาลัยโออิตะการพยาบาลและวิทยาศาสตร์สุขภาพ กล่าวว่า "หากการประมาณการของปริมาณรังสีในปัจจุบันถูกต้อง (การเสียชีวิตที่เกี่ยวข้องกับมะเร็ง) มีแนวโน้มที่จะไม่เพิ่มขึ้น"[148]

ในเดือนพฤษภาคม 2012, TEPCO ประกาศการประมาณการของพวกเขาเกี่ยวกับการปล่อยกัมมันตภาพรังสีสะสม ประมาณว่า 538.1 PBq ของไอโอดีน 131, ซีเซียม 134 และซีเซียม 137 ถูกปล่อยออกมา. 520 PBq ถูกปล่อยออกมาสู่ชั้นบรรยากาศระหว่าง 12-31 มีนาคมปี 2011 และ 18.1 PBq ลงไปในทะเลจาก 26 มีนาคมถึง 30 กันยายน 2011 จำนวนรวม 511 PBq ของไอโอดีน -131 ถูกปลดปล่อยทั้งในบรรยากาศและในมหาสมุทร, 13.5 PBq ของซีเซียม -134 และ 13.6 PBq ของซีเซียม -137[149] TEPCO รายงานว่าอย่างน้อย 900 PBq ถูกปล่อยออกมา "สู่ชั้นบรรยากาศในเดือนมีนาคมของปีที่ผ่านมา [2011] เพียงปีเดียว"[150][151]

ในปี 2012 นักวิจัยจากสถาบันปัญหาในการพัฒนาความปลอดภัยของพลังงานนิวเคลียร์, สถาบันวิทยาศาสตร์รัสเซีย, และศูนย์ Hydrometeorological ของรัสเซียได้สรุปว่า "ในวันที่ 15 มีนาคมปี 2011 ~400PBq ของไอโอดีน, ~100PBq ของซีเซียม และ ~400PBq ของก๊าซเฉื่อย เข้าสู่บรรยากาศ" ในวันนั้นวันเดียว[152]

ในเดือนสิงหาคม 2012 นักวิจัยพบว่าผู้อยู่อาศัยใกล้เคียง 10,000 คนได้รับการสัมผัสกับน้อยกว่า 1 millisievert ของรังสี น้อยอย่างมีนัยสำคัญกว่าผู้ที่อาศัยอยู่ในเชอร์โนบิล[153]

ณ เดือนตุลาคม 2012 กัมมันตภาพรังสียังคงรั่วไหลลงสู่มหาสมุทร การประมงในน่านน้ำรอบโรงไฟฟ้ายังคงไม่ได้รับอนุญาต และระดับของสารกัมมันตรังสีของ 134Cs และ 137Cs ในปลาที่จับได้ยังไม่ต่ำกว่าที่จับได้ทันทีหลังจากภัยพิบัติ[154]

ในวันที่ 26 ตุลาคม 2012 TEPCO ยอมรับว่าบริษัทไม่สามารถหยุดสาร​​กัมมันตรังสีไม่ให้รั่วไหลเข้าสู่มหาสมุทร แม้ว่าอัตราการปล่อยก๊าซเรือนกระจกมีความเสถียร การรั่วไหลที่ตรวจไม่พบไม่สามารถตัดทิ้ง เพราะส่วนที่เป็นฐานของเครื่องปฏิกรณ์ยังคงถูกน้ำท่วม บริษัทได้กำลังสร้างกำแพงเหล็กและคอนกรีตยาว 2,400 ฟุตระหว่างโรงไฟฟ้าและมหาสมุทร ลึกถึง 100 ฟุตใต้พื้นดิน แต่มันจะไม่แล้วเสร็จก่อนกลางปี​​ 2014 ประมาณเดือนสิงหาคม 2012 ปลา greenling สองตัวถูกจับได้ใกล้ชายฝั่ง พวกมันมีมากกว่า 25,000 becquerels (0.67 millicuries) ของซีเซียม 137 ต่อกิโลกรัม สูงที่สุดนับตั้งแต่เกิดภัยพิบัติและ 250 เท่าของขีดจำกัดด้านความปลอดภัยของรัฐบาล[155][156]

เมื่อวันที่ 22 กรกฎาคม 2013 TEPCO เปิดเผยว่าโรงไฟฟ้ายังคงมีการรั่วไหลของสารกัมมันตรังสีลงสู่น้ำในมหาสมุทรแปซิฟิก เป็นสิ่งที่สงสัยมานานแล้วโดยชาวประมงท้องถิ่นและนักสืบสวนอิสระ[157] TEPCO ได้ปฏิเสธก่อนหน้านี้ว่ามีเรื่องนี้เกิดขึ้น นายกรัฐมนตรีญี่ปุ่น ชินโซ อะเบะ ได้สั่งให้รัฐบาลก้าวเข้ามา[158]

ในวันที่ 20 สิงหาคม ในเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นเพิ่มเติม มีการประกาศว่า 300 ตันของน้ำปนเปื้อนอย่างมากได้รั่วไหลออกมาจากถังเก็บ[159] มีปริมาณเท่ากับประมาณ 1/8 ของสระว่ายน้ำโอลิมปิก[160][161] 300 เมตริกตันของน้ำมีกัมมันตรังสีมากพอที่จะเป็นอันตรายต่อเจ้าหน้าที่บริเวณใกล้เคียงและการรั่วไหลได้รับการประเมินว่ามีขนาดเป็นระดับที่ 3 บนสเกลของเหตุการณ์นิวเคลียร์ระหว่างประเทศ[162]

ในวันที่ 26 สิงหาคม รัฐบาลเข้าควบคุมในมาตรการฉุกเฉินเพื่อป้องกันการรั่วไหลของน้ำกัมมันตรังสีเพิ่มเติม สะท้อนให้เห็นถึงการขาดความเชื่อมั่นใน TEPCO[163]

ณปี 2013 น้ำหล่อเย็นประมาณ 400 ตันต่อวันถูกสูบเข้าไปในเครื่องปฏิกรณ์ น้ำใต้ดินอีก 400 ตันได้ไหลเข้าไปในโครงสร้าง น้ำประมาณ 800 ตันต่อวันจะถูกเคลื่อนย้ายออกไปเพื่อการบำบัด ครึ่งหนึ่งของจำนวนนั้นถูกนำกลับมาใช้สำหรับระบายความร้อนและครึ่งหนึ่งเบี่ยงเบนไปยังถังเก็บ[164] ในที่สุด น้ำที่ปนเปื้อน หลังการบำบัดเพื่อกำจัด​​กัมมันตรังสีอื่น ๆ นอกเหนือจากไตรเตียม อาจจะต้องถูกทิ้งลงไปในมหาสมุทรแปซิฟิก[38] TEPCO ตั้งใจที่จะสร้างกำแพงน้ำแข็งใต้ดินเพื่อลดอัตราน้ำใต้ดินที่ปนเปื้อนที่จะไปถึงทะเล[165]

ในเดือนกุมภาพันธ์ปี 2014 NHK รายงานว่า TEPCO กำลังตรวจสอบข้อมูลกัมมันตภาพรังสีของมันเอง หลังจากพบว่ามีกัมมันตภาพรังสีในระดับที่สูงกว่ารายงานก่อนหน้านี้ TEPCO กล่าวว่าขณะนี้ระดับ 5 ล้าน becquerels (0.12 millicuries) ของสตอนเตียมต่อลิตรถูกตรวจพบในน้ำบาดาลที่เก็บรวบรวมในเดือนกรกฎาคมปี 2013 ไม่ใช่ 900,000 becquerels (0.02 millicuries) ตามที่รายงานครั้งแรก[166][167]

ในวันที่ 10 กันยายน 2015 น้ำท่วมที่ได้รับแรงหนุนจากพายุไต้ฝุ่น Etau ทำให้มีการอพยพคนจำนวนมากในประเทศญี่ปุ่นและปั๊มระบายน้ำที่โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ฟุกุชิมะที่ยังป่วยอยู่ก็ทำงานจนล้นมือ โฆษก TEPCO กล่าวว่าเหตุการณ์นี้เป็นผลให้หลายร้อยตันของน้ำกัมมันตรังสีไหลลงมหาสมุทร[168] ถุงพลาสติกที่เต็มไปด้วยดินและหญ้าที่ปนเปื้อนก็ถูกกวาดออกไปโดยน้ำท่วม[169]

การปนเปื้อนในมหาสมุทรแปซิฟิกตะวันออก

ในเดือนมีนาคมปี 2014 แหล่งข่าวจำนวนมาก รวมถึงเอ็นบีซี[170] เริ่มคาดการณ์ว่า plume(hydrodynamics) (สายธารของของเหลวชนิดหนึ่งที่ไหลผ่านไปในของเหลวอีกชนิดหนึ่ง) ใต้น้ำกัมมันตรังสีที่กำลังเดินทางผ่านมหาสมุทรแปซิฟิกจะมาถึงชายฝั่งตะวันตกของทวีปสหรัฐอเมริกา เรื่องที่พบได้บ่อยคือการที่ปริมาณของกัมมันตภาพรังสีจะไม่เป็นอันตรายและเป็นสิ่งชั่วคราวเมื่อมันมาถึง 'การบริหารมหาสมุทรและบรรยากาศแห่งชาติ'ได้ทำการวัดซีเซียม-134 ที่หลายจุดในมหาสมุทรแปซิฟิกและรูปแบบจะถูกใช้อ้างถึงในการคาดการณ์จากหลายหน่วยงานภาครัฐที่จะประกาศว่ารังสีจะไม่เป็นอันตรายต่อสุขภาพสำหรับผู้อยู่อาศัยในทวีปอเมริกาเหนือ กลุ่มทั้งหลาย รวมทั้ง'กลุ่มนอกเหนือจากนิวเคลียร์'และกลุ่ม Tillamook Estuaries Partnership ได้ท้าทายการคาดการณ์เหล่านี้บนพื้นฐานของการปลดปล่อยไอโซโทปอย่างต่อเนื่องหลังจากปี 2011 ที่นำไปสู่​​ความต้องการสำหรับการตรวจวัดที่ล่าสุดและครอบคลุมมากขึ้นเนื่องจากกัมมันตภาพรังสีมุ่งไปทางทิศตะวันออก การวัดเหล่านี้ถูกดำเนินการโดยกลุ่มความร่วมมือของหลายองค์กรภายใต้การแนะนำของนักเคมีทางทะเลกับสถาบันสมุทรศาสตร์ Woods Hole และมีการเปิดเผยว่าระดับรังสีรวม (ซึ่งเป็นเพียงส่วนเล็กน้อยเท่านั้นที่เจาะเป็นลายนิ้วมือข​​องฟุกุชิมะ) มีปริมาณที่ไม่สูงพอที่จะก่อให้เกิดความเสี่ยงใด ๆ โดยตรงในการดำรงชีวิตของมนุษย์และในความเป็นจริงมันมีน้อยกว่าแนวทางที่กำหนดโดย'หน่วยงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อม'หรือแหล่งรังสีอื่น ๆ ทั้งหลายที่ถือว่าปลอดภัย[171]