רעש אדמה אדיר בעוצמה של 9.0 בסולם ריכטר טלטל את יפן ב-11 במרץ 2011. גלי צונאמי עצומים עלו מן הים, שטפו את חופי המדינה ובלעו את כל מה שנקרה בדרכם. כ-16 אלף בני אדם נהרגו. אלפים נותרו בלא קורת גג. אחת התוצאות הדרמטיות של האסון הייתה פגיעה בכורים הגרעיניים של יפן בפוקושימה, פגיעה שהוגדרה על ידי מומחים כחמורה ביותר מאז אסון צ'רנוביל. כתוצאה מפגיעת הכורים ספגו מאות קרינה ברמה גבוהה.
שמונה ימים לאחר מכן שלחה ישראל לאזור הפגוע כוח חלוץ רפואי-צבאי בפיקודו של אל"מ ד"ר אריאל בר. בהתאם להמלצותיו, שיגר צה"ל בסיוע משרד הביטחון, משרד החוץ וגורמים נוספים משלחת רפואית לעיר מניאמיסנריקו שבמחוז מיאגי בצפון מזרח יפן, במטרה להגיש שירותי רפואה מגוונים לתושבי האזור. ב- 26 במרץ, המריאה המשלחת בראשות מפקד יחידת החילוץ וההצלה של פיקוד העורף, תא"ל במיל' שלום בן אריה ואל"מ ד"ר אופיר כהן-מרום כמפקד הכוח הרפואי. כלל חברי המשלחת עברו בדיקות קפדניות, קיבלו חיסונים והצטיידו בציוד מגן מפני קרינה רדיואקטיבית.
המשלחת הקימה באזור תוך שעות מרכז רפואי מתקדם, אשר שירת את אנשי האזור במהלך 12 ימים. הסגל הרפואי טיפל בכ-220 אזרחים וזכה להערכה רבה מהממשלה היפנית. לא פחות חשוב - הידע המקצועי שנצבר על ידי חברי המשלחת היה בעל ערך רב, והוטמע בתרגילי התגוננות ובטיחות שביצעה במדינת ישראל בשנים שלאחר מכן.
מאוחר יותר באותה שנה התקיים תרגיל של פיקוד העורף באזור הנגב המזרחי, במהלכו תורגלה פגיעה בכור בדימונה. במסגרת התרגיל שכונה "פרננדו" השתתפו מד"א, כיבוי אש, משטרת ישראל, פיקוד העורף וצוותי הכוננות והבטיחות של הקריה למחקר גרעיני בדימונה. במהלך התרגיל שולבו מקרים שהתרחשו באסון הטבע והפגיעה בכור הגרעיני בפוקושימה. בהקשר זה ראוי לציין כי כורי המחקר בישראל קטנים מאוד ביחס לכורים ביפן: ההספק שלהם קטן פי 100. גורמים בפיקוד העורף ציינו במהלך התרגיל כי הכורים במדינת ישראל מופעלים ומתוחזקים ברמת בטיחות גבוהה ביותר והסיכוי לפגיעה שתגרום לפליטת חומרים רדיואקטיביים בהיקף שיסכן את האוכלוסייה קטן מאוד.
בנוסף לתרגילים שמבצעים צה"ל ושאר גופי החירום וההצלה, מתרגל הצבא דרכים להגן על הכורים הגרעיניים של ישראל מפני תקיפות סייבר. מדור ההכשרות סייבר של אגף התקשוב מכשיר מדי שנה מאות חיילים מרחבי הארץ שחלקם משובצים ביחידה מטכ"לית שתכליתה להגן על המערכות הקריטיות של צה"ל. במסגרת הקורס מדמים המפקדים לחניכים תקיפות סייבר מורכבות על תשתית רכבות, בניין בורסה, כור גרעיני, כבישים, מבנים נוספים שיכולים להיות תשתית תקשורת של חברות סלולר או תחנות רדיו. קצין בבית הספר של אגף התקשוב התייחס לאימונים וסיפר כי אחד מהתרחישים הוא ניסיון לפגוע במערכת הבקרה של הכור.
במשרד ראש הממשלה ציינו בשם הוועדה לאנרגיה אטומית כי "רמת הבטיחות והביטחון הגרעיניים בישראל נקבעים בהתאם לסטנדרטים הבינלאומיים המחמירים ביותר. ישראל, בדומה למדינות אחרות, אף למדה מלקחי אירועים בכורים גרעיניים זרים, דוגמת זה שבפוקושימה. ישראל נקטה בצעדים בכדי לחזק את הבטיחות והביטחון של מתקניה הגרעיניים ועמידותם בתנאי קיצון שונים. "ישראל מתרגלת דרך קבע התמודדות עם אירועי חירום שונים במתקניה הגרעיניים וזאת במעורבות של כל הגורמים המופקדים על הנושא. כך למשל, במהלך שנת 2014, ערכה ישראל תרגיל רחב היקף שדימה אירוע בטיחותי בכור במרכז הגרעיני שורק. בתרגיל נכחו, בין היתר, גם משקיפים מקצועיים זרים שהעידו לאחריו על רמת המוכנות וההערכות הגבוהה של ישראל לטיפול באירועי חירום".