Đầu tiên, khi lò phản ứng hạt nhân vận hành hết công suất, lượng "nhiệt phân rã (Decay Heat)" tích tụ bên trong đã đạt tới đỉnh điểm cao nhất trong lịch sử. Ngay khoảnh khắc trận động đất 9.0 độ ập đến, sóng thần cuốn phăng hệ thống máy phát điện diesel dự phòng khiến toàn nhà máy mất điện triệt để (Station Blackout), dẫu cho các thanh điều khiển đã tự động cắm xuống để ngắt phản ứng phân hạch, nhưng lượng nhiệt phân rã khổng lồ đến mức không tưởng kia vẫn đang điên cuồng thiêu đốt lò phản ứng.
Do bị buộc dừng máy đột ngột khi đang chạy hết công suất, tốc độ bốc hơi của nước làm mát đã diễn ra nhanh gấp mấy lần so với bình thường!
Lượng nước làm mát đáng lẽ phải ngập qua các thanh nhiên liệu hạt nhân đã bị đun cạn sạch chỉ trong một thời gian cực ngắn. Những thanh nhiên liệu hạt nhân trơ trọi lộ ra khỏi mặt nước, nhiệt độ bề mặt lập tức tăng vọt lên hơn 1.200 độ C.
Đúng lúc này, một phản ứng hóa học chí mạng bắt đầu. Lớp vỏ hợp kim zirconi (Zirconium cladding) bọc ngoài nhiên liệu hạt nhân, dưới nhiệt độ cực cao đã xảy ra "phản ứng zirconi - nước" vô cùng dữ dội với hơi nước.
Phản ứng này không chỉ giải phóng ra một lượng nhiệt khổng lồ, mà chí mạng hơn cả là nó đã tạo ra một lượng lớn khí hydro tinh khiết!Ngay lúc này, nếu dàn lãnh đạo cấp cao của Đông Điện còn sót lại dù chỉ một chút nhân tính, họ đáng lẽ phải lập tức ra lệnh: cưỡng chế mở van xả khí giảm áp (Venting) ra bên ngoài, hoặc trực tiếp bơm nước biển vào để làm mát. Dù làm vậy sẽ phá hủy hoàn toàn lò phản ứng trị giá hàng tỷ đô la và rò rỉ một phần bức xạ ra môi trường, nhưng chắc chắn sẽ giữ lại được lớp vỏ bảo vệ cốt lõi nhất.