堆芯熔化指燃料棒因核反应堆温度过高而熔化并破损。这是核电站可能发生的事故中最为严重的情况。2011年福岛核事故发生后，第一核电站1至3号机组出现堆芯熔化。
事发后，东京电力公司很长一段时间未能掌握堆芯熔化后核燃料残渣的具体位置，导致核燃料残渣回收无从开展。2016年7月，东京电力公司称利用μ介子对2号机组进行透视分析后发现，熔化的核燃料大多位于压力容器底部。
背景
2011年3月11日，福岛第一核电站发生核泄漏事故，负责其运营的东京电力公司在事发两个月后才宣布核电站反应堆堆芯熔化，引起外界质疑。2016年4月，东京电力公司内部人士证实公司迟报堆芯熔化。
东京电力公司调查人员26日将装有相机的探查管伸入福岛第一核电站2号机组反应堆安全壳，对反应堆内部进行拍摄。安全壳内部是装有核燃料的压力容器，堆芯熔化后的核燃料残渣据信就在压力容器底部。东京电力公司称相机拍摄到安全壳内部部分设施，尚未发现严重损失和障碍物。
以上内容来源：新华网-日本再次调查福岛核电站堆芯熔化情况
核燃料熔融是核电站最严重的事故之一。简单来说，核燃料熔融就是在核反应堆发生失水、失控等系列事故后，核燃料的链式反应失控或冷却失败导致的燃料急剧升温，最后熔化变形的现象。
核燃料和常规化石燃料不一样，常规化石燃料释放热量的燃烧反应是越烧越弱，而核燃料是“越烧越烈”——因为链式反应是中子撞击原子核——原子核分裂成较小原子核并放出中子——中子继续撞击较小原子核——继续分裂和放出中子的过程，这个过程要长得多，放出的热量会越来越多。
由此可见，核燃料如果不加以严格控制，温度会急剧升高，后果无法想象。核电站的安全运行必须要求核燃料在适当的温度和链式反应下工作。控制方法主要有在传热的水里加入吸收中子的化学药剂，设置由吸收中子材料制成的控制棒，使用主泵驱动水循环流动以带走核燃料的热量。
位置
大部分熔化的核燃料残渣位于2号机组的压力容器底部，从透视结果推测约有160吨，μ介子由宇宙射线与地球大气碰撞形成，是一种带负电的基本粒子，质量约是电子的206.6倍，每分钟降临每平方米地表的μ介子约有1万个。μ介子具备强穿透能力，可穿透低密度物质，遇高密度物质的原子核会发生折射，因此可以用来透视探测。
这是东电首次掌握发生堆芯熔化的1至3号机组核燃料残渣的具体位置，将成为今后核燃料残渣回收工作的一个判断依据。
以上内容参考 人民网-福岛第一核电站首次确认熔化核燃料位置
以上内容参考 人民网-东电承认隐瞒福岛第一核电站核事故“堆芯熔化”
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