지진의 영향으로 도쿄 전력은 22일 후쿠시마 제일 원자력 발전의 원자로 건물 지하 등에 쌓여고농도 오염수 이송을 수동 정지했다.건물에서 방사성 물질을 없애는 설비에 연결되는 배관 등이 지진으로 부서졌다면 오염수가 유출될 수 있어 지진 발생 7분 뒤인 오전 6시 6분에 이송을 멈췄다.배관이나 설비를 점검하고 약 9시간 후 재개했다.
도쿄 전력에 따르면 1~4호기 지하에는 방사성 세슘에서 1당 수십 만 수천 만 베크렐의 고농도 오염수가 6만 8천톤 고여 있다.거대한 쓰나미가 덮친 경우 오염수가 바다로 빠져나가거나 건물 밖으로 누출될 우려가 있어 도쿄 전력은 수렴 작업을 10월에 본격화한 참이었다.
제일 원자력 발전에서는 약 1미터의 쓰나미가 관측됐다.원자력 규제 위원회의 다나카 슌이치 위원장은 "오염 누수의 위험을 낮추어 이르 퍼내는 것이 좋다"라고 말했다.
또 후쿠시마 두번째 원전에서는 3호기의 사용 후 연료봉 보관 수조를 식힌 펌프가 정지했다.지진의 흔들림으로 옆 탱크의 수위가 치솟는 바람에 자동 정지 장치가 정상 작용했다.수영장에는 2544개의 핵 연료가 보관되고 있었다.약 1시간 40분 후에 운전을 재개했지만, 수온은 0.2도 상승했다