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日本8月24日中午開始排放「核處理水」，首波水量約7800噸，預計17天完成排放入海。負責實際作業的東京電力公司（簡稱東電）24日稍晚也發布一段影片，說明首日排放流程。東電員工在控制室內倒數5秒後，一把鑰匙打開鎖頭，一把轉動啟動開關，接著放水，之後畫面就顯示核處理水流入下水道，接著流入海洋。

日本排放核處理水，遭到中國、南韓等鄰國抗議，中國甚至全面暫停日本水產進口，對此，東電在當日記者會表示，企業因外國政府禁運造成的損失，將提供適當賠償，並成立賠償、監視核處理水等直屬社長的編組。日本首相岸田文雄已向中國政府反應，希望基於科學根據，由專家討論，同時要求中方立即撤除禁令。

東電表示，目前尚未發現海水泵或周圍設施有任何異常，每日都會進行水質取樣測試，預計第一個檢測結果將於8月25日晚間公布。東電2021年曾進行模擬試算，「核處理水」階段性排放入海，最快也要到2051年度才可能排放完畢，需耗時約30年。