日本政府出動自衛隊拚死展開的灌注海水作業最終被證明只是白忙一場。日本政府原計畫按照「通過灌注海水來冷卻；核輻射污染濃度下降；工作人員進行修復；啟動冷卻裝置」的順序來展開修復工作。
但是，注入乏燃料池以及核反應爐堆芯的海水都被放射性物質污染並聚積在核反應爐周圍，而日本政府兩週後才瞭解到這一情況。28日，渦輪機房外坑道內積水表面檢測到每小時最高超過1000毫西弗的輻射劑量。積水量達到4000至5000噸。
由於堆芯以及連接堆芯和渦輪的各種管道都發生破損，所以注水後，被污染的積水就大量流出。日本政府的核電站修復計畫遇到了意想不到的難題。如果不清除坑道內含有高濃度放射性積水，就無法繼續展開修復作業。但也不能因為這個原因而停止注水。
29日，核反應爐建築表面的溫度急劇上升後，工作人員又重新開始注水。也就是說，現在面臨著進退兩難的局面，如果置之不理，核反應爐就會發生堆芯熔毀，如果注水，含有高濃度放射性物質的積水就會外流。現在才意識到本應注入適量的水，使外流量達到最低程度，但之前卻為了提高冷卻效果而盲目地注水。
但是覆水難收。很多人指責稱，修復作業遲遲沒有進展因為東京電力公司和日本政府在事故剛發生時拒絕外部支援，過於樂觀。
東京電力公司方面後來沒有辦法才向法國求援，法國派去了兩名專家。法國環境部長娜塔莉-科修斯柯-莫裡塞29日表示，將核能集團阿海琺(AREVA)的一名專家和法國原子能委員會(CEA)的一名核專家，共兩人派往日本。他們是核電站水泵和被放射性物質污染的水處理專家。
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