但在這次強(qiáng)烈地震后，日本福島第一核電廠的外電網(wǎng)全部癱瘓了，自身的應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)在運行一小時后，也因為海嘯的襲擊而全部喪失，這就導(dǎo)致失去所有外部電源供應(yīng)，堆芯失去強(qiáng)迫冷卻手段。

　　禍不單行，核燃料棒的包殼中有一種叫鋯的金屬元素。用核動力發(fā)電，每一百萬千瓦的發(fā)電能力，一年就要消耗掉20到25噸金屬鋯。它具有低的熱中子吸收截面，作為核燃料包殼和結(jié)構(gòu)材料，它處在核反應(yīng)堆核能裂變反應(yīng)、核能轉(zhuǎn)換成熱能的釋發(fā)部位，又是防止反應(yīng)堆放射性裂變產(chǎn)物向外逸出的首道屏障。

　　但問題是，鋯在高溫下，會與水蒸汽產(chǎn)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)，鋯將水分解為氫和氧，于是產(chǎn)生了大量的氫氣，同時伴隨著放熱。這種反應(yīng)通常會發(fā)生在壓水堆喪失冷卻事故的后期階段，核燃料元件棒束未被冷卻液浸沒而處于裸露狀態(tài)，就產(chǎn)生了鋯水反應(yīng)。但反應(yīng)堆都會設(shè)計和安裝排氫系統(tǒng)，以避免爆炸的產(chǎn)生。

　　日本反應(yīng)堆的排氫系統(tǒng)已經(jīng)沒有能源供應(yīng)或已經(jīng)在地震中損毀，所以沒有正常工作，于是最終引發(fā)了這場悲劇。

　　發(fā)生爆炸的具體過程

　　福島第一核電站一號反應(yīng)堆在12日下午突然發(fā)生了爆炸，反應(yīng)堆外墻和屋頂損毀。

　　在地震后，日本有關(guān)方面12日努力恢復(fù)電源并派出了自衛(wèi)隊的核生化武器應(yīng)對部隊，向反應(yīng)堆內(nèi)輸送了大量的冷卻水。特別是當(dāng)?shù)貢r間15時20分，為加快冷卻效果，日本政府下令自衛(wèi)隊再加大投入，從附近各地水源地取水輸送到核電站現(xiàn)場。但據(jù)鳳凰特約通訊員葉千榮的報告，正是往反應(yīng)堆內(nèi)加注冷卻水的時候，在當(dāng)?shù)貢r間16時53分左右，突然發(fā)生了爆炸。

　　很可能就正是輸送大量冷卻水的行為，導(dǎo)致了鋯水反應(yīng)的產(chǎn)生。日本在搶救時沒有料到核燃料元件棒束已經(jīng)處于裸露狀態(tài)，輸送大量冷卻水產(chǎn)生了氫氣，引發(fā)了爆炸。劇烈的混合可燃?xì)怏w爆炸，炸開了核電站反應(yīng)堆廠房。