菅直人很快得知了核电站断电的消息，时间在下午3点42分，在位于东京的地震应急响应“战情室”里。据当时在场的两个人说，当菅直人听说福岛第一核电站时，他说“真正的麻烦就在这座核电站”。
官员们开始派遣军事和医疗人员以及运送应急发电机。
随着福岛第一核电站临近黄昏，工程师们用回收的汽车电池为临时设备供电，试图了解反应堆内的真实情况。晚上9点21分，他们得知了令人惊恐的结果：一号反应堆的水位急剧下降，燃料棒即将暴露于水面以上。
没有冷却系统，水就会蒸发，导致堆内危险压力增大。如果水蒸发到一定程度，核燃料棒就会熔解并与空气发生反应，放射出辐射元素并产生爆炸性氢气。
晚上11点左右，第一批供电卡车抵达，菅直人位于东京的办公室响起一片欢呼声。
庆祝为时尚早。东电工作人员无法将发电机与核电站受损主开关接通。有些电缆太短，无法抵达核电站其他部分。海啸警报迫使工作人员撤离至更高的地方。东电文件显示，在最初的24小时内，只有一个发电机成功被接通。
午夜前后，一号反应堆密封装置内的压力已经比最大设计负荷高出50%。辐射水平也很高，东电总裁清水正孝（Masataka Shimizu）要求工作人员远离厂房。
据政府官员称，东电和政府逐渐清晰地认识到，必须要采取一个极端的措施：在密封装置迫于压力破裂之前排空反应堆里的气体。
释放气体有风险。这些气体可能有辐射，可能会威胁到附近的社区。但若不释放，密封装置被严重破坏的风险似乎又太大。凌晨1点30分左右，菅直人和负责电力行业的部长海江田万里（Banri Kaieda）正式批准释放气体。
接下来就是几个小时的沟通失误和混乱。3月12日凌晨2点45分，东电对子力安全保安院说，一号反应堆密封装置内的压力可能已经达到最大设计负荷的两倍。
尽管如此，一号反应堆密封容器的阀门依然关闭着。海江田万里每过一小时便从日本首相办公室致电东京电力的高管，以核实事态进展。早上6点50分，他正式命令东京电力开闸放气，但还是毫无结果。
东京电力本周透露，该公司现在认为，到3月12日上午的那个时候，一号反应堆的核燃料已经在反应堆容器底部大量熔化。
日本政府官员现在说，东京电力之所以花了这么长时间决定要不要开闸放气，就是因为释放核辐射物质会大幅提高日本核事故的严重等级。他们说，东京电力当时仍希望可以在不释放压力的情况下，控制住这场事故，因为向大气中释放核辐射会立即让福岛核危机成为继前苏联的切尔诺贝利（Chernobyl）核灾难后，又一起全球最严重的核事故。
在后来召开的新闻发布会和给国会提交的证词中，东京电力总裁清水正孝把推迟开闸放气归咎于担心居民疏散和技术问题。东京电力拒绝让清水正孝置评。
3月12日，天一点点亮起来的时候，菅直人亲自飞往福岛第一核电站，现场督导东京电力的高管。早上7点左右，菅直人和几位助理乘坐一架十座的“超级美洲豹”（Super Puma）军用直升机飞抵福岛第一核电站。
他们刚一进入核电站，就有一位东京电力的工作人员用盖革计数器来测量他们的辐射水平。一位助理回忆说，跟他们一同进入核电站的还有一位工人，他的辐射读数特别高，测试员忍不住惊叫：哎呀，你刚才去的地方辐射好高啊！
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