후쿠시마 원자력 발전소 사고는 2011년 3월 11일 일본 도호쿠 지방 앞바다에서 발생한 규모 9.0의 대지진과 그에 따른 쓰나미로 인해 발생한 대규모 원자력 사고다. 지진 발생 직후 가동 중이던 원자로들은 자동으로 정지되었으나, 뒤이어 닥친 거대한 쓰나미가 해안가에 위치한 발전소를 덮치면서 비상 발전기를 포함한 모든 전원 공급 장치가 침수되어 가동을 멈췄다. 이로 인해 원자로 내부의 열을 식히는 냉각 시스템이 완전히 마비되는 전원 상실(Blackout) 사태가 발생했다.

냉각 장치가 작동하지 않자 원자로 내부의 온도는 급격히 상승했고, 핵연료가 녹아내리는 노심 용융(멜트다운) 현상이 일어났다. 이 과정에서 발생한 지르코늄과 수증기의 반응으로 다량의 수소가 축적되었으며, 이는 결국 수소 폭발로 이어졌다. 3월 12일 1호기를 시작으로 14일에는 3호기, 15일에는 4호기 건물이 연달아 폭발하며 건물 외벽이 파괴되었고, 이 과정에서 세슘과 요오드 등 막대한 양의 방사성 물질이 대기와 인근 해양으로 누출되었다.

국제 원자력 기구(IAEA)는 이 사고를 국제 원자력 사고 척도(INES) 중 최고 등급인 7단계로 분류했다. 이는 1986년 구소련의 체르노빌 원자력 발전소 사고와 같은 수준의 심각성을 의미한다. 사고 발생 직후 반경 20km 이내 지역에는 피난 지시가 내려졌으며, 반경 30km 이내 지역의 주민들에게는 옥내 대피령이 발령되었다. 수십만 명의 주민이 강제로 이주해야 했으며, 사고 지역 주변은 방사능 오염으로 인해 오랜 기간 사람이 거주할 수 없는 구역이 되었다.

사고 이후 십여 년이 지났음에도 원자로 폐로 및 오염수 처리 문제는 여전히 난제로 남아 있다. 사고 원자로 내부에 남은 강력한 방사성 잔해(데브리)를 제거하는 작업은 기술적 어려움으로 난항을 겪고 있으며, 녹아내린 핵연료를 식히기 위해 투입된 냉각수와 지하수가 섞여 발생하는 방사능 오염수 또한 큰 사회적 쟁점이 되었다. 일본 정부는 다핵종제거설비(ALPS)를 통해 방사성 물질을 여과한 후 바다로 방류하기 시작했으나, 이에 대한 인접 국가와 환경단체의 우려와 반발이 지속되고 있다.

이 사건은 전 세계 에너지 정책에 지대한 영향을 끼쳤다. 독일은 사고 이후 탈원전 정책을 확정하여 모든 원전의 가동을 중단하기로 결정했고, 전 세계적으로 원자력 발전소의 안전 기준에 대한 전면적인 재검토가 이루어졌다. 후쿠시마 원자력 발전소 사고는 원자력 에너지의 효율성 이면에 숨겨진 막대한 위험성을 상기시켰으며, 에너지 정책이 안전과 환경을 우선시하는 방향으로 선회하는 결정적인 계기가 되었다.