日本核电站泄露原因及核辐射范围动画示意图

1、核电站外的紧急供电系统与设备因地震、海啸导致无法工作，冷却水供应系统（图中的水泵）被海啸赶上来的海水淹没，无法工作（也就是说，即使有电也无法进行冷却）；

2、冷却水无法传送到反应堆，将其冷却；

3、堆芯水位下降，核燃料棒（有称燃烧棒）暴露在水面，目前据媒体报道，暴露达2.7米，即1/2；温度压力不断上升，最终形成熔芯，整个反应堆将被熔化成液态，无法控制的流失，致严重的核泄漏。这是核电站最为严重的事故。

4、燃料棒无法被冷却，热量在反应堆器中积聚。高温下，水被分解成氢与氧。

5、氢气无法排放出，导致反应堆器浓度过高，一般认为浓度达到4%就会爆炸，在高温与氧气的作用下氢气发生爆炸，抛翻混凝土顶盖。虽然是氢爆炸，由于在此过程中，核燃料棒实际已发生局部熔，氢气中实际已混合着核材料，故这时已发生核泄漏，只是没有堆芯被熔那么严重。