事故臨界概況
1999年9月30日上午10時35分左右，位于日本茨城縣那珂郡東海村的核燃料加工廠，三名工人正在進行鈾的一個純化步驟，在制造硝酸鈾酰過程中，為了縮短工作時間，一名工人把一個不鏽鋼桶中富含U－235（鈾富集率為18.8%）的硝酸鹽溶液通過一個漏鬥傾入到沉澱槽中（這本身違反了原應将U3O8的粉末先投入至溶解塔中，且溶解于硝酸中，再用泵将該物料送入貯存塔中制成最終産品硝酸鈾酰的常規操作規程），另一名工人手扶漏鬥站在沉澱槽旁，第三名工作人員在距沉澱槽約幾米的辦公桌旁工作。
根據推算，該沉澱槽的鈾臨界質量隻有5.5KG，而這名工人卻連續将7桶2.4KG鈾粉+10L硝酸桶内的鈾硝酸鹽溶液傾倒入沉澱槽中，導緻圓形沉澱槽内累積了相當16.6KG鈾，于是即引發了鍊式核裂變反應，在瞬間3名工作人員都看見了“藍色的閃光”，γ輻射監測報警器立即鳴響，臨界事故已發生。由于3名工作人員的位置與輻射源的距離分别是65㎝、1m與2.6m，故他們均受到了因核裂變産生的大劑量中子和γ射線的嚴重照射。
事故發生後，廠周圍環境中的輻射劑量水平已上升到平常數值的7～10倍。據統計在這次事故中，受到不同程度照射的人員約有213人，其中2人受照劑量分别為16－23Gy與6－10Gy，1人為2Gy，2人為10mSv，其餘208人分别約為0－5mSv。3名事故當事人雖經醫學應急搶救，但其中1人在事故後第83天死亡，1人在事故後第210天死亡，另1人因自身恢複較好，在事故後第3個月後出院。
事故應急救援
（一）1999年9月30日
10:35 該核燃料加工廠的γ輻射監測器測出異常數值，發出報警鈴聲，全體人員退到廠區廣場處避難。
10:43 該廠向東海村消防隊119電話報警，但是報警人沒有告知已發生了核輻射事故。（10:44 救護車出動）
10:45 廣場處的γ輻射劑量上升，避難人員又退避到廠正門處。
10:46 救護車到達現場，急救隊員用擔架擡着重傷者并與現場其它人員撒離現場。
10:55 核燃料加工廠成立事故對策指揮部
11:19 一輛消防車（随車3名消防隊員）到達現場，經使用袖珍式輻射測量儀偵察測得劑量為9μSv。
11:49 救護車将3名傷員送往國内水戶醫院搶救，第二批消防車到達，成立搶險指揮部，由于現場輻射劑量水平高，未能進入現場。
11:51 搶救隊員用袖珍式輻射測量儀測定，數值為14μSv。
11:55 原子能管理機構2名官員到達現場。
12:00 現場輻射劑量為100μSv。
12:10 警察機關成立原子能事故對策指揮部。
12:30 東海村利用防災無線通訊系統向居民發出進入室内躲避的通告。
12:40 水戶醫院因沒有無菌室，傷員需轉送千葉縣放射線醫學綜合研究所住院治療。
13:02 申請使用茨城縣防災直升飛機運送傷員。
13:32 事故對策指揮部根據現場判斷無火災可能，第一批消防隊撒離現場。
14:15 直升飛機起飛（14:45直升機到達千葉市直升機航空站）。
15:23 傷員到達千葉縣放射線醫學綜合研究所。
15:30 東海村，距事故現場350m以内的居民開始疏散撒離。
16:00 茨城縣成立原子能災害對策指揮部。
21:02 日本首相官邸召開政府對策指揮部第一次會議。
22:28 日本國家鐵路的常磐線在水戶站一日立站之間暫停運行。
22:30 要求距現場10 km 以内的居民在室内避難。
1999年10月1日
1:00 距事故現場1km範圍内實行交通管制。
1:18 請示派遣陸上自衛隊（人員約700名，車輛約130輛）
1:30 要求距事故現場半徑為10km的所有學校（約134所）暫時休假，并對周圍1km範圍的農作物、水源等進行放射性污染檢測調查。
2:35 開始從事故現場沉澱槽中抽出含有放射性的液料（6:04抽完）。
5:42 請示派遣航空自衛隊與海上自衛隊支援。
6:15 确認設施内臨界反應停止。
6:30 現場各監測點，測得中子輻射劑量均已在限值以下。
8:19 向沉澱槽中注入硼酸水以進一步吸收中子輻射。
9:20 日本原子能安全委員會發出臨界事故狀态解除的公告。
16:30 發出解除室内避難的公告。
1999年10月2日20時左右，避難居民全部返回原住處。
原因與教訓
從東海村核燃料加工廠的這次臨界事故，發現了包括事故發生時的應急處理問題與事故發生後的救援疏散等問題上均存在不少缺陷。由于事故發生單位和日本原子能安全管理部門事先都認為不會發生臨界事故，因而都沒有制定相應的核事故應急預案，從而造成整個事故後的救援行動相當遲緩，各種指揮部都是在迫不得以的情況下才臨時匆匆成立，關于對本次事故的原因與應吸收的教訓剖析如下：
人員不遵守操作規程
為防止臨界事故的發生，避免鈾的聚集量超過臨界量，必須嚴格執行“臨界管理”。日本東海村核燃料加工廠曾有質量控制規定以嚴格控制鈾的加工處理或使用量。而本次臨界事故就是由于操作人員沒有嚴格遵守操作規程，為了所謂縮短工作時間，向沉澱槽中一下投入了超過鈾臨界量的大量鈾溶液而發生。據事故調查，這起事故中的操作人員不僅違反了國家認可的正規操作規程，而且還違反了本單位内部編制的操作規程。從本次事故可以看出，雖有非常完善的設計與設施，也不能保證不會發生事故。可見，進一步完善和強化安全管理機制，避免違反操作規程的現象再次發生是何等重要。
忽略對中子輻射的防護
鈾臨界事故時會發出中子輻射，中子輻射能穿透混凝土牆，而事故發生單位在事先卻根本沒有考慮對中子輻射的監測和防護，廠内沒有配備必需的監測中子輻射的專門儀器，也沒有配備應付中子輻射的防護器材和用品，也給現場救援工作帶來困難，導緻不少搶救人員不得不在現場外待命，延誤了搶救時間。當然，安全有效的中子輻射防護服，當今世界上幾乎還沒有，這也将是今後研究的課題。
事故報警不規範
東海村消防隊接到報警的時間是9月30日上午10時43分，報警内容隻講有急病人，請派救護車，卻沒有說明是發生了核輻射事故。從而造成搶救人員在不知實情，在毫無輻射防護裝備的情況下進入事故現場，遭受到不同程度的放射線照射。為此，今後報警單位和接警的消防公安部門都應從中吸取教訓，為了盡快減少核輻射對現場人員與救援人員的傷害，為了實施有效的救援活動，雙方都應切記自己應盡的職責與義務。事故發生時，除必須做到報警及時與主動外，報警内容也應做到準确全面。[1-2]
後續
9月30日是日本茨城縣東海村核臨界事故發生12周年紀念日，按照慣例，每年的這一天，東海村上下都要為曾經發生的不幸舉行紀念活動。在今年舉行的紀念活動上，東海村村長發言表态稱“不能為了金錢出賣靈魂”。
日本共同社9月30日報道說，1999年9月30日，茨城縣東海村核燃料加工公司“JCO”發生日本首起核臨界事故，東海村村長村上達也在30日的政府晨會上發言，要求“端正對核能的态度，不能為了金錢出賣靈魂”，明确表示出去核電化的姿态。
為了牢記事故教訓，東海村村長在事故周年日發言的慣例始于2009年。由于今年還發生了福島核事故，當天的發言還包含了讓職員們再次确認對核電态度的意味。
