福島第一核電站事故（日語：福島第一原子力発電所事故／ふくしまだいいちげんしりょくはつでんしょじこ Fukushima daiichi genshiryoku hatsudensho jiko ?）是位於日本福島縣海濱的福島第一核電站，因2011年3月11日發生的東日本大震災所引起的一系列設備損毀、堆芯熔燬、輻射釋放等核能災害事件，為全球自1986年切爾諾貝利核電站事故以來最嚴重的核能事故，也是第二起在國際核事件分級表中被評為第7級（最嚴重等級）的核電站事故。但事故後無人因輻射曝露而死亡。世界衛生組織也指出事件後出生的胎兒出現流產、死胎、身體及精神疾病的機率不會增加]約1300人在地震後因為病情惡化或身體狀況變差而死去。
福島第一核電站設有6個沸水反應堆機組。在地震發生時，僅有1至3號機組正常運轉，4至6號機組則因定期檢查而停機中。當偵測到地震時，1、2、3號機組亦立刻進入自動停機程序，因此廠內發電功能均告停止。此時機組與電力網的連接大規模損毀，只能倚賴緊急柴油發電機驅動電子系統與冷卻系統。但是，隨即而來的大海嘯淹沒了緊急發電機室，損毀了緊急柴油發電機，令冷卻系統停止運作，反應堆開始過熱。地震與海嘯造成的損毀也阻礙了外來的救援。在之後的幾個小時到幾天內，1、2、3號發生了堆芯熔燬。員工們努力設法冷卻反應堆，但之後又發生了幾宗氫氣爆炸事件。政府命令使用海水來冷卻反應堆，這也意味著反應堆將無法修復。
為避免輻射外釋危害附近居民健康，日本內閣官房長官枝野幸男於3月12日發佈緊急避難指示，要求福島核電站周邊10千米內的居民立刻疏散。他表示：“因為核反應堆無法冷卻，為預防萬一，希望民眾緊急避難。”輻射半徑10千米範圍內的居民都被迅速疏散，規模約4萬5000人左右。稍後，又將疏散半徑擴展至20千米。 可是，在核電站內工作的員工都遭到輻射曝露，當輻射水平過高的時候，還必須暫時撤離工作崗位。經過多日努力，電力網終於在3月20日恢復供電，使各機組能陸續恢復自動冷卻功能。
4月12日，日本原子力安全保安院（簡稱“原安院”）將本次事故升級至國際核事件分級表中最高的第七級，是第二個被評為第七級事件的事故（第一個為1986年發生在前蘇聯的切爾諾貝利核事故）。這意味著本次事故為“可能會造成嚴重的健康影響及環境後果”的特大事故。由於與民眾聯絡溝通不良，並且未能有效地管理緊急事故，日本政府與東京電力公司飽受外國輿論界批評。
日本政府估計釋入大氣層的總共輻射劑量大約是切爾諾貝利核電站事故的十分之一。大量放射性物質也被釋入土地與大海。日本政府在離核電站30–50 km區域檢測出過高濃度的放射性銫，政府因此下令禁止買賣在此區域出產的食物。東京政府官員一度建議避免使用自來水調製料理給嬰兒飲食。
這次事故已經對幾位核電站員工造成身體傷害，雖然未有任何員工因為直接輻射曝露而立即死亡，但有6位員工吸收了超過250mSv的輻射劑量（日本法律允許的第一線緊急人員最大輻射劑量），約有167位員工也吸收到較大量輻射劑量，但若比照切爾諾貝利核事故經驗罹癌人數可能無法統計，因當年參與切爾諾貝利核事故的110,000名清理人員中僅0.1%罹患血癌。在核電站附近居住的民眾，因累積輻射曝露量而在未來患癌症死亡的人數估計約在100人左右。2018年9月，日本政府判定，福島核電站一名50多歲員工於事故7年後因肺癌死亡與當時輻射外洩有關，家屬可望獲賠償。
2011年12月16日，日本首相野田佳彥宣佈福島第一核電站核洩漏已得到有效控制，1、2、3號反應堆冷停機成功，核事故處理第二階段工作結束。但是，要妥善清理周邊區域的輻射汙染，並且將整個核電站除役，第三階段可能還需要幾十年不怠不懈地努力工作才能達成目標。
2013年7月22日，在事故發生之後兩年又幾個月，東電錶示核電站內的放射性汙水正洩漏流入太平洋，當地漁民與核子監督機構的專家早就懷疑會發生這問題。而東電先前堅決否認這問題的存在。因此，日本首相安倍晉三命令政府介入處理這緊急問題。8月20日，核電站又發生一起事件，多達300噸的高輻射濃度汙水從汙水儲存槽外洩。這汙水足以危害附近工作員工的健康。這次汙水外洩事故被評為國際核事件分級表中的第三級。8月24日，東電錶示，導致福島第一核電站蓄水罐大量洩漏放射性汙水的原因是由於蓄水罐變形。此前東電曾經用橡膠圈對蓄水罐進行了密封，防止蓄水罐變形，但是，近日橡膠圈可能已經因老化而喪失功能。8月26日，日本政府採取緊急措施，直接出面解決外洩問題，避免這問題變得更嚴重，這動作顯示出政府對東電缺乏信心。9月3日，日本政府準備投入470億日圓經費阻止汙水外洩，並且建設凍土牆與除汙裝置。9月19日，日本首相安倍晉三親自視察核電站並且作出指示，除了先前除役的四個反應堆以外，完好但停機的第五、六號反應堆也應報廢，專心處理汙水問題。安倍說：“此行目的正是要親自見證。”
2017年1月30日，東電安排工作人員在安全殼外部將攝像機送入拍攝照片，確認反應堆壓力容器下方的腳手架出現了約1平方米的破洞，根據推測，這是由於核燃料融穿壓力容器後滴落導致的。在此之前(2011年)也曾有消息指出反應堆內部可能發生了融穿的情況
2017年2月9日，東電先後控制兩個機器人深入安全殼內部檢查反應堆狀況，但均在到達目標位置之前因輻射出現故障。此時安全殼內的輻射量為每小時650希沃特，目前仍沒有方法得知反應堆內部具體情況。
事故發生後，東京電力公司為了促使核反應堆降低氣壓而將堆內氣體排放到大氣層，為了冷卻核反應堆而向堆內注入大量冷卻水，之後又排放入大海。這些危機處理措施以及其它的意外與失控事件使得福島核反應堆內的放射性物質持續大規模洩漏。政府為了防止對民眾安全健康潛在的影響，在發電場附近設立了20 km的疏散區，並且建議在20–30 km區域內的民眾務必待留室內。英、法等國顧慮到輻射性汙染的危險擴散，也分別通知國民快速考慮離開東京。福島核事故更導致在全世界都測量到微量輻射性物質，包括碘-131、銫-137（半衰期為30年）在內。大量放射性同位素因此核事故釋入太平洋。
由全面禁止核試驗條約組織籌備委員會（Preparatory Commission for the Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty Organization，CTBTO）所主管的一套專門偵測核子爆炸的監測系統，能夠全球追蹤從損毀核反應堆釋出的放射性物質擴散狀況。超過40所CTBTO放射性核素監測站都已偵測到從福島核反應堆釋出的放射性同位素。CTBTO的183個會員國都可得到這監測數據與分析結果。大約1,200個科學與學術機構現正共享這服務。
3月12日，遠在福島核電站200 km以外的高崎市的CTBTO監測站最先偵測到放射性物質。3月14日，放射性物質已散佈到俄國東部，兩天之後，更飛越太平洋抵達美國西海岸。到第十五日，整個北半球都可偵測到微量放射性物質。4月13日，位於南半球的CTBTO監測站，例如，澳洲、斐濟、馬來西亞、巴布亞新幾內亞，也偵測到放射性物質。
根據專家透露，此核事故釋出的放射性物質大約是切爾諾貝利核事故的十分之一。文部科學省於2012年3月發佈的一份報告表示，福島核電站釋出的放射性塵埃已彌散大約切爾諾貝利核電場事故的十分之一距離。根據挪威空氣研究學院（Norwegian Institute for Air Research）完成的一項研究，對人體健康影響甚大的銫-137在這次事故總共釋出劑量大約是切爾諾貝利核事故的40%。
2011年3月，日本政府官員宣佈，在東京與其它5個縣府境內的18所淨水廠偵測到碘-131超過嬰孩安全限度。2011年7月，日本政府尚無法控制防止放射性物質進入國家食糧，在200 英里範圍內，包括波菜、茶葉、牛奶、漁蝦、牛肉在內，很多食物都偵測到放射性汙染。2012年情況有所改善，包心菜、稻米、牛肉，沒有檢驗發現顯著放射性。東京的消費者安全認證並接收了一批福島生產的稻米。
2011年8月24日，日本原子力安全委員會（Nuclear Safety Commission，NSC）公佈因福島事故而排氣釋出的放射性物質總量重新計算結果。從3月11日至4月5日，總量降低為130 PBq （拍貝克勒）碘-131，11 PBq銫-137，大約是切爾諾貝利總量的11%。早先估計分別為150 PBq、12 PBq。
2011年9月8日，日本原子力研究開發機構（Japan Atomic Energy Agency）、京都大學與其它學院的日本科學家工作團隊發表排入大海的放射性物質總量重新計算結果。從3月後期至4月，總量是15 PBq碘-131與銫-137，是東電估計數量4.72 PBq的三倍。東電只計算了4月、5月排入大海的總量。由於大量飛浮空中的放射性物質會以雨水形式進入大海，必須重新計算。[77]
根據東電，2011年9月前半月，從核電站釋出的放射性物質估計為200 MBq（百萬貝克勒）每小時， 大約是三月事故發生初期輻射水平的四百萬分之一。
根據法國輻射防護與核安全研究所（Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire）於2011年10月發表的報告，從3月21日至7月中期，大約有27 PBq銫-137釋入大海，大多數（82%）是在4月8日前釋入大海。這是有史以來，觀察到的最大量人造放射性物質釋入大海。福島海岸附近湧流著全世界最強勁的海流，傳輸汙水遠布太平洋，造成放射性物質大量彌散。從分析海水與海岸沉積物的測量數據，科學家認為，至2011年底為止，核事故造成的後果並不嚴重，海水放射性濃度很低微，沉積物放射性累積有限。但從另一方面來看，在核電站附近，沿著海岸，顯著的海水汙染可能會繼續一段時間，因為表面水會流過汙染表土，將放射性物質傳輸進入大海。有些海岸區域可能會擁有比較不良的稀釋特性或沉積特性。最後，還有一些可能存在的放射性物質，例如鍶-90或鈈，尚未被仔細觀察研究。近期觀察顯示出，在福島海岸區域捕獲的一些海產物種（大多數是魚）持續被汙染。經過一段時間後，對於銫汙染最為敏感的生物應屬濾水生物和食物鏈上端的魚類，因此，持續監督在福島海岸外捕獲的海產是明智之舉。
2012年5月24日，東電公佈福島核事故所釋出的輻射量。從2011年3月12日至31日估計總共有5×1017 Bq碘-131、1×1016 Bq銫-134與1×1016 Bq銫-137釋入大氣層。從4月到年底所釋出的輻射劑量是3月份的1%，可以視為微不足道。從2011年3月26日至9月30日，共有18×1015 Bq釋入大海。共有1.1×1016 Bq碘-131、3.5×1015 Bq銫-134、3.6×1015 Bq銫-137釋入大海。
2012年5月，東電報告，2011年三月至少900 PBq釋入大氣層。2012年8月，研究員報告，住在核電站附近的一萬居民受到少於1毫希沃特很多的輻射，超小於切爾諾貝利居民。1毫希沃特輻射劑量被視為在安全限度內。
2012年10月，科學家分析日本農林水產省數據後總結，核電站仍舊洩漏放射性物質進入大海。在那附近不應從事漁業，在捕獲的魚類體內量度到的放射性銫元素輻射水平仍舊相當高，不比在事故發生後那幾個月內的輻射水平低。2012年10月26日，東電承認，雖然由於反應堆地下室都積滿了冷卻水，輻射水平已趨穩定，但仍不能排除輻射洩露進入大海的可能性。東電正在建造一道2,400英尺長、100英尺深的鋼鐵與混凝土圍牆，在反應堆與大海之間，預期可在2014年中完工。2012年8月，在福島海岸附近捕獲的兩條六線魚被測量到含有25,000 Bq銫-137每公斤魚重，這是自從事故發生以來，量度到最高銫劑量的一次，是政府安全限度的250倍。
2013年2月，世界衛生組織發表報告，總人口癌症發病率預期不會出現顯而易見的增加，但是某些特定族群如嬰兒可能會出現較高癌症發病率。例如，居住在浪江町與飯館村的嬰兒在核事故發生後第一年大約受到12至25毫希沃特有效劑量。因此，女嬰估計會得到乳癌、甲狀腺癌（thyroid cancer）的機率分別會增加6%、7%，男嬰估計會得到白血病的機率會增加7%。這是相對發病率，不是絕對發病率。例如，由於甲狀腺癌的基礎發病率很低（~0.75%），雖然發病率增加很多，這是相對值，表徵的只是極少量絕對發病率的增加（~0.5%）。另外，參與核事故救難的緊急員工中，可能三分之一的員工罹患癌症的機率會極微幅地增加。