文科省や各自治体の調査によると、第１原発の２、３、４号機が爆発した１４、１５日を境に、各地の放射線測定値は急上昇。福島市では１時間あたり２４・２４マイクロシーベルトを記録した。これは平常時（０・０４マイクロシーベルト）の６０６倍に相当する。影響は原発から約２００キロ離れた東京都にもおよび、新宿区でも、最大となる０・８１マイクロシーベルトを記録した。
しかし、その後はおおむね減少。２５日時点で、福島市は４・０４マイクロシーベルト、新宿区は０・１３マイクロシーベルトと、健康には直ちに影響の出ない値にまで落ち着いている。
自衛隊、消防などの放水活動が奏功していることや、放射性物質が風で広範囲に拡散し、濃度が薄まっていることが考えられる。
また、放射性ヨウ素は約８日で放射能を出す能力が半減する「半減期」を迎える。１５日頃に大量に放出された放射性ヨウ素はすでに半減期が過ぎており、これも各地の放射線値が下がる要因とみられる。
文部科学省の担当者も「大量の放射性物質が放出される事象がなければ、今後も数値は落ち着いていくのではないか」と話す。
一方で、気になるのは原発から北西に約６１キロ離れた福島市などで確認されている高い数値だ。直ちに健康被害が及ぶ値ではないが、政府が屋内退避を指示し、原発の北方約２４キロにある福島県南相馬市の観測地点と比べても高い値で推移している。
原因の一つとして考えられるのは風向きだ。放射性物質は風で運ばれる。風向きによって、退避区域を超えた場所でも高い数値が出る可能性がある。
２３日に原子力安全委員会が公表した、放射能影響予測システム「ＳＰＥＥＤＩ（スピーディ）」によるシミレーションでも、一定条件下では３０キロ圏外で被曝（ひばく）量が安定ヨウ素剤の予防投与基準である１００ミリシーベルトを超える可能性が指摘された。わずかだが、アイスランドや米カリフォルニア州にまで放射性物質が届いたという報告もある。
だが、福島地方気象台によると、１５日以降に福島市や原発周辺で確認されている風はおおむね北西の風。風はむしろ市内から原発に向かって吹いていたのだ。福島県の担当者も「上空では風向きが違うのかも。専門家に聞いても分からないと言っている」と、正確な原因をつかみかねている。
