Cuando el terremoto fue detectado, las unidades 1, 2 y 3 se apagaron automáticamente Después de que los reactores se apagaron, paró la producción de electricidad. Normalmente los reactores pueden usar la electricidad del tendido eléctrico externo para enfriamiento y cuarto de control, pero la red fue dañada por el terremoto. Los motores diésel de emergencia para la generación de electricidad comenzaron a funcionar normalmente, pero se detuvieron abruptamente a las 15:41 con la llegada del tsunami que siguió al terremotose declaró un estado de emergencia en la central nuclear, a causa de la falla de los sistemas de refrigeración de uno de los reactores.
En este reactor, que es refrigerado mediante la circulación de agua a través de su combustible nuclear, se detectó una alta presión de vapor, alcanzando alrededor de 2 veces lo permitido.
Los niveles de radiación en el cuarto de control de la planta se han informado que están 1000 veces por encima de los niveles normales, y en la puerta de la planta se encontraron niveles 8 veces superiores a los normales, existiendo la posibilidad de una fusión de núcleo.
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