在2011年东北地震和海啸之前，日本已经从核反应堆产生了30％的电力，并计划将这一比例提高到40％。核能在日本是国家战略重点。截至2019年2月，日本有42座可运行的反应堆。其中，5个发电厂中的9个反应堆正在运行。
尽管日本的所有核反应堆成功抵御了2011年东北地震的震动，但随后发生的海啸造成的洪水导致福岛第一核电站冷却系统于2011年3月11日失效。日本首次发生核紧急事件，其中居住在20千米（12英里）的工厂的14万居民被疏散。 国际专家对2013年福岛第一核电站灾害相关的健康风险进行了全面评估，对于日本国内外的一般人群，预测的风险很低，预计癌症发生率不会高于基线发生率的可观察到的增加。日本的所有核电站都已关闭，或其运营暂停，以进行安全检查。日本50个反应堆中的最后一个（泊核能发电厂-3号）于2012年5月5日下线维修，自1970年以来首次完全没有核电生产。
稳定福岛第一核电站三重反应堆熔化的问题使人们对核电的态度更加强硬。 2011年6月，超过80％的日本人表示他们是关于辐射的反核和不信任的政府信息 。到2011年10月，电力短缺，但日本在夏季幸存下来，没有一些人预测的大规模停电。 日本内阁于2011年10月批准的能源白皮书指出，福岛核灾难使“公众对核电安全的信心受到严重破坏”，并呼吁减少国家对核电的依赖。
尽管有抗议活动，2012年7月1日，大饭发电厂3号机组重新启动 。 2013年9月，3台和4台机组下线，使日本再次完全没有核电生产 。 2015年8月11日，川内核电厂于2016年1月29日重新上线，随后又有两个单元（3和4）的高滨核电站（英语：Takahama Nuclear Power Plant） 。然而，在滋贺县地区法院发布禁止停止高滨核电站运营的禁令之后，由于内部故障和2016年3月的第3单元，第4单元在重启后三天被关闭。尽管日本在2011年之前的共有54家工厂中有43家仍处于闲置状态，但经济产业省在2017年表示，如果该国要履行巴黎气候协议规定的义务，那么核能需要弥补全国20％-22％的投资组合。 26个重启应用现在正在等待，预计到2025年将有12个单元重新投入使用，到2030年将重新投入使用18个。
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