3月12日，日本时事社援引东京电力公司的消息说，日本福岛县第一核电站1号机组15时6分爆炸后释放大量核辐射造成重大二次灾害。日本当局建议核电站附近居民应迅速撤离，不要在撤离过程中吃喝任何东西，尽量不要让皮肤暴露在外。到安全场地后要更换衣物。应该扩大疏散区域，如不能马上疏散，应提醒居民关闭门窗，关闭空调。
日本经济产业省原子能安全保安院12日宣布，福岛第一核电站1号机组周边检测出放射性物质铯和碘，铯和碘都是堆芯的燃料铀发生核分裂的产物，这表明反应堆堆芯燃料熔化进一步加剧。不过，1号机组的反应堆容器内的蒸汽已被释放，容器内的气压已经开始下降。
原子能安全保安院官员在当天的记者招待会上说：“可以认为堆芯的燃料正在熔化。”目前堆芯的具体温度还不明确，但设计能够耐1200度高温的燃料包壳已经熔解。这表明，自地震发生后核电站反应堆自动关闭约1天以来，放射性物质的扩散仍然持续，核电站事故已经达到了非常严重的状态。
受11日大地震影响，日本福岛第一核电站发生放射性物质泄漏，随后1号机组发生氢气爆炸。日本政府把福岛第一核电站人员疏散范围由原来的方圆10公里上调至方圆20公里，把第二核电站附近疏散范围由3公里提升至10公里。国际原子能机构说，日本正从两座核电站附近转移17万人。
