Das Kraftwerksgelände umfasst nach Angaben des Betreibers Tohoku Electric Power rund 1,7 Quadratkilometer entlang der Küste. Darauf verteilen sich unter anderem drei Siedewasserreaktoren, mehrere Turbinen- und ein Kontrollgebäude.
Der Meiler ist seit dem verheerenden Erdbeben vom 11. März abgeschaltet. Damals war in einem Turbinengebäude ein Feuer ausgebrochen, das aber gelöscht werden konnte. Nach einem neuen schweren Beben sind nun mehrere Lecks entdeckt worden.
Der erste Reaktor wurde der Internationalen Atomenergiebehörde IAEA zufolge von 1980 an erbaut, der reguläre Betrieb startete 1984. Onagawa 2 wurde ab 1991 errichtet und lieferte ab 1995 Strom. Der Bau des dritten Reaktors begann 1998, der reguläre Betrieb 2002.
Nach dem Brand vor rund vier Wochen wurde nahe des Kraftwerks eine erhöhte Radioaktivität gemessen und der nukleare Notfall auf der niedrigsten Stufe ausgerufen. Untersuchungen ergaben allerdings, dass die drei Reaktoren in Onagawa keine Radioaktivität freisetzten. Experten vermuteten, dass die Strahlung vom havarierten Atomkraftwerk Fukushima stammte. Dieses liegt rund 180 Kilometer südlich von Onagawa.
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