Le 11 mars 2011, le Japon fut frappé par la plus grande catastrophe combinée de son histoire récente. Un séisme d'une magnitude 9, le plus important jamais mesuré dans l'archipel, dont l'épicentre se situait à 130 kilomètres à l'est de Sendai, chef-lieu de la préfecture de Miyagi dans la région de Tōhoku, à environ 300 kilomètres au nord-est de Tokyo, déclencha un tsunami dévastateur. Les vagues soulevées par ce séisme atteignirent 30 mètres de hauteur sur certaines parties de la côte orientale japonaise et se répandirent jusqu'à dix kilomètres à l'intérieur des terres, faisant plus de 18 000 morts par noyade.
La centrale nucléaire de Fukushima Daiichi, située sur le littoral, fut frappée par une vague atteignant 15 mètres de hauteur — bien au-delà de la protection prévue par ses concepteurs. Cette déferlante mit hors service les systèmes assurant le refroidissement des réacteurs et des piscines de stockage du combustible irradié. La perte d'alimentation électrique avait certes déclenché l'arrêt automatique des réacteurs en service, mais les groupes électrogènes de secours, noyés par les eaux, ne purent prendre le relais. Sans refroidissement, la chaleur résiduelle des cœurs des réacteurs 1, 2 et 3 provoqua leur fusion, tandis que la piscine de désactivation du réacteur 4 surchauffait dangereusement.
La catastrophe de Fukushima fut classée au niveau 7 sur l'échelle internationale des événements nucléaires (INES), le niveau le plus élevé, au même degré de gravité que la catastrophe de Tchernobyl survenue en 1986. Elle se distingua notamment par le volume important des rejets radioactifs dans l'océan Pacifique. Les Japonais désignent ce type d'accident sous le terme de Genpatsu-shinsai, un accident combinant les effets d'un sinistre nucléaire et d'un séisme, une conception qui reflète la conscience particulière au Japon de la vulnérabilité de ses installations face aux aléas sismiques.
La gestion de la crise par l'opérateur de la centrale, TEPCO, et par les autorités gouvernementales fut marquée par un manque de préparation, une succession d'erreurs humaines et une mauvaise communication, comme le révélèrent plusieurs rapports rendus dans les mois et années suivant l'accident. L'observation d'émissions de xénon avant même la première dépressurisation volontaire des réacteurs constitua l'un des premiers signes alarmants. Les décisions prises dans les heures et les jours qui suivirent le séisme furent souvent tardives ou inadaptées, aggravant l'évolution de l'accident.
Les conséquences radiologiques pour les travailleurs et la population environnante furent l'objet d'une surveillance minutieuse. Parmi le personnel intervenu après l'accident, seules six personnes reçurent des doses radioactives supérieures à 250 millisieverts. Le personnel fut exposé en moyenne à des doses de 13 millisieverts, et seulement 0,8 % des travailleurs du nucléaire reçurent des doses supérieures à 100 millisieverts. En dix ans, aucune constatation scientifique d'un potentiel développement de cancer n'avait été établie au niveau de la population générale, bien que les tribunaux chargés de la protection du travail aient retenu cinq cas de cancer, dont un décès par cancer du poumon, comme étant liés aux radiations.
Parmi la population locale vivant dans un rayon de 200 kilomètres de la centrale, aucun décès directement provoqué par les rejets radioactifs de l'accident ne fut détecté. En revanche, plus de 2 200 décès furent imputables à la dégradation des conditions de santé résultant de l'évacuation des populations. Cette réalité douloureuse illustra le paradoxe tragique de telles crises : les mesures de protection elles-mêmes peuvent engendrer des souffrances et des pertes humaines considérables.
La centrale de Fukushima Daiichi, hors service depuis l'accident, doit être démantelée sur une durée initialement évaluée à quarante ans. Les réacteurs nécessitent un refroidissement continu de 200 mètres cubes d'eau par jour, et le volume de cette eau contaminée stockée sur place atteignait 1,34 million de mètres cubes en août 2023. Cette eau, une fois filtrée et diluée, a commencé à être rejetée progressivement en mer à partir du 24 août 2023, une décision qui suscita des controverses au Japon et dans les pays voisins. Les opérations de démantèlement ont débuté par le retrait des éléments combustibles des piscines de désactivation du réacteur 4 en décembre 2014, puis du réacteur 3 en mars 2021, le retrait du combustible fondu étant prévu dans les années à venir, pour un démantèlement complet dans les années 2050 à 2060.
La catastrophe de Fukushima eut des répercussions profondes sur l'industrie nucléaire mondiale. Plusieurs pays réexaminèrent leur politique énergétique nucléaire, l'Allemagne décidant notamment d'accélérer son abandon du nucléaire civil. Au Japon même, tous les réacteurs furent mis à l'arrêt pour des contrôles de sécurité renforcés, créant une tension considérable sur l'approvisionnement électrique du pays. Fukushima interroge encore aujourd'hui sur les limites de la maîtrise technologique face à la puissance des catastrophes naturelles, et sur la capacité des sociétés à accepter lucidement les risques associés aux choix énergétiques qu'elles font.
