东京电力公司１２日从４号机组乏燃料池内采集了池水的样本，对其中所含放射性物质的种类和数量进行了分析，发现放射性碘－１３１、铯－１３４和铯－１３７等核裂变产物含量较通常水平要高。东电据此判断，暂存在其中的“燃料的一部分已经受损”，这是本次核事故中首次确认暂存在乏燃料池内的燃料出现损毁。
在日本大地震发生时，４号机组恰好正在接受定期检查，其堆芯内的燃料在装入防辐射套管后被全部浸入反应堆旁的乏燃料池内暂时保存。
专家分析认为，地震发生后，为乏燃料池降温的设备失灵，乏燃料池内水位下降，套管露出。由于套管中的核燃料不断释放出热量，高温最终熔毁了部分套管并导致放射性物质泄漏到乏燃料池中。东电正在分析是否能够把装有燃料的套管从池中取出。
东电公司社长清水正孝１３日说，他现在无法就福岛核事故事态处理的预期和日程给出答案，目前的当务之急是设法使反应堆进入稳定冷却状态，妥善处理核污染废水以及阻止放射性物质扩散。
福岛第一核电站事故严重程度升到７级后，日本媒体和民众都表示了严重关切。日本主流媒体１３日纷纷发表社论，认为日本民众的不安感正在增加。正在外地避难的核电站附近居民则大多感到愤怒和绝望，他们担心无法再回到家乡，或即使回到家乡也无法再从事农业生产。日本在野党纷纷对首相菅直人提出批评，并要求政府更全面地公布信息。执政党民主党内部也出现了要求菅直人承担责任的声音。
