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在日本发生强烈地震和14米高的海啸三个多月后，福岛第一核电站仍然浸泡在海水和淡水的混合物中，这些混合物被三个反应堆和四个乏燃料池的核燃料的放射性残留物污染。每天，又有500公吨海水被倾倒到受损反应堆和燃料池中仍然炙热的核燃料上。超过10万公吨这样的水现在位于反应堆的地下室和沟渠中，或者在炎热的反应堆建筑物内蒸发，形成放射性温泉（热浴）。
到目前为止，无论是该国75次6.0级或以上余震（最近一次发生在6月23日），还是恶劣天气，都没有阻止为冷却受损核电站所做的持续努力。由于任何退役过程至少还需要一年时间，用水冷却燃料仍然是重点，同时也可能成为额外问题的来源，因为受污染的水有可能淹没电站及其周围环境。
6月初，东京电力公司（TEPCO）安装了一系列设备——来自核设备制造商Kurion和阿海珐集团——旨在从受污染的冷却水中过滤放射性物质，并使其能够重复用于炙热的核燃料棒。如果没有这种过滤，反应堆建筑物内的辐射水平可能会攀升过高，以至于工作人员无法推进他们控制和清理受损电站的工作。但是，新过滤系统的试运行在6月18日不到五个小时就被停止了，因为它在这么短的时间内捕获了相当于一个月预计过滤量的放射性铯137。
鉴于由于反应堆本身的泄漏必须继续喷洒，从而阻止了正常冷却系统的恢复，因此已交付了大型储罐来储存一些过量的放射性水。“最重要的是保持反应堆燃料冷却。如果唯一的选择是使用盐水，那么这是最好的办法，”美国核管理委员会（NRC）运营执行主任比尔·博查特在5月份的一次谈话中说。“考虑到当时的情况以及几乎没有其他选择，我认为注入盐水显然是适当的做法，”尽管东京电力公司最近已转为使用淡水。
然而，由于放射性水距离溢出其存储设施仅剩几厘米，因此再次将受污染的水排放到海洋中的可能性越来越大。已经有工人因踩到水坑而被这种水烫伤，东京电力公司不得不在4月初倾倒了超过11,000公吨的此类污染水。
Fairewinds Associates咨询公司的核能顾问阿尼·冈德森说：“反应堆的设计目的不是从顶部倒入水，从底部流出，并积聚在地下室里。”“东京电力公司应该做的是在反应堆周围挖一条壕沟，直达基岩，深20米，宽1.5米，并在壕沟中填充沸石。”沸石矿物可以捕获放射性粒子，并用于乏核燃料的后处理。
由于完全熔毁和海水腐蚀，正常的冷却设备已无法运行，因此向炙热的核燃料喷洒新水仍然是唯一的选择。碎片和杂物——放射性和惰性物质都有——继续阻碍人类和机器人工作人员实现所谓的“冷停堆”，这将允许开始拆除和清理受污染场地的真正工作。
能源与环境研究所所长、物理学家阿琼·马基贾尼指出：“退役这件事将非常复杂。”“处理设备已被毁坏，它完全熔毁了，这是一个高放射性环境，而且还有放射性水。”
危机发生三个多月后，不断上升的用过的冷却水水位只是电站面临的挑战之一。辐射水平有时会继续飙升至每小时4,000毫西弗，从而阻碍了维修工作，即使有机器人也是如此。（西弗是电离辐射的单位，等于100雷姆；雷姆是X射线和伽马射线辐射暴露的剂量单位。）尽管电力供应在4月份恢复，但冷却系统仍然无法运行。放射性物质——铯134、铯137和大约50种其他寿命更长的放射性同位素——继续在距离现场越来越远的地方被发现，集中在距离受损综合设施远达225公里的热点地区。日本核能安全保安院现在估计，福岛已经释放了约770,000太贝克的辐射，约占1986年乌克兰切尔诺贝利灾难性火灾释放量的15%。（一个贝克勒尔代表放射性衰变率——或物质发出的辐射——为每秒一次衰变，或计数。）
马基贾尼说：“当事故持续数月，并且出现某些降雨模式时，就会出现热点。”因此，包括伊达市、饭馆村和磐城市在内的整个城镇可能不得不永久废弃，大约8万人因放射性污染而失去了家园。
除了失效的滤水系统外，东京电力公司还提议用塑料覆盖被氢气爆炸撕裂的反应堆建筑物，以防止放射性物质进一步从该来源释放。好消息是，熔毁的核燃料和仍然完好的新鲜燃料棒产生的热量持续下降。“随着时间的推移，衰变热越来越少，”美国核管理委员会的博查特指出。“大约90到100天后，问题变得不那么严重了”——福岛第一核电站现在已经进入了这个时期。
超过3,700名工人继续尝试控制和遏制危机。其中九名工人已经达到了250毫西弗累积辐射暴露的法定“紧急限值”，124名工人接受的辐射剂量超过了之前的限值100毫西弗。在美国，核电站工人的年辐射暴露量限制为每年50毫西弗，有人估计，他们每西弗的癌症风险会增加4%。（科学家们主要根据二战期间1945年广岛和长崎原子弹爆炸后收集的数据，研究辐射对健康的影响，他们认为这个风险数字仍然存在争议，要么过高，要么过低。）
最终，东京电力公司的计划要求在2012年4月之前实现受损反应堆的冷停堆——危机开始一年多之后——这意味着尽快需要制定针对数十万公吨放射性冷却水的某种处理计划。除此之外，还有遍布日本东北部至少600平方公里的数十万公吨受放射性同位素污染的土壤所带来的挑战。
挑战并非不可克服，只是代价高昂。美国核管理委员会前成员彼得·布拉德福德补充说：“如果你准备花足够的钱，几乎可以清理任何东西。”