JCO事件是日本史上最嚴重之核子事故，也是自1986年前蘇聯發生車諾堡核子事故以來最嚴重之核子事故。然而事故的發生原因看來似乎僅是工作人員變更作業程序所致，以下將就三個方向來討論事故發生的原因。

(一)直接原因

事故發生之際，三位現場工作人員(JCO稱之為"特殊小組")正依序將2.4公斤濃縮度18.8%的鈾粉末溶解在裝有純水及硝酸溶液的10公升不銹鋼桶中。依據規定的作業程序，均勻混合硝酸鈾溶液，要在以幾何形狀來防止臨界發生的狹長貯存塔中，並以每一批次2.4公斤的鈾執行之。事實上，" 特殊小組"卻是利用5公升小桶將10公升不銹鋼桶中之硝酸鈾溶液，倒入附有攪拌器的圓筒型沉澱槽裏，執行均勻混合硝酸鈾溶液的工作，結果造成約16.6公斤(相當於6到7批次)的鈾被倒入沉澱槽中，當然可能導致臨界發生。

"特殊小組"的作業程序與當初經過管制單位審核同意的作業程序並不相同，該作業程序是"特殊小組"自作主張，並未經過上級認可及同意(雖有傳言指稱廠內之技術專家曾告知"特殊小組"，該作業程序在安全上毫無問題，但此傳言迄今仍未證實)。因此造成事故的最直接原因有二：(1)未遵守作業程序：硝酸鈾溶液均勻混合的工作應該在貯存塔中進行，而不是沉澱槽。(2)忽略臨界質量的限制，導致過量的鈾被倒入。"特殊小組"在回答科技廳詢問為何違反作業程序時，作了以下表示：

因為以前也曾經倒入16公斤的鈾，因此"特殊小組"認為依照以往慣例執行該項工作應該沒有問題。
"特殊小組"急於完成該項工作，因為依照既定計畫，他們必須在十月份(事故發生在9月30日)開始新組員的訓練。
現有廠房不適合處理液態產品。
惡劣的工作環境使他們急於完成該項工作。
"特殊小組"同時也執行其他類似作業，因此作業程序容易混淆。
科技廳官員同時發現"特殊小組"成員並不清楚什麼是"臨界"? 因此在工作時並無降低臨界風險的觀念，這是工廠人力管理出現問題，員工工作分派與職前訓練都有缺失。

(二)JCO公司管理現況

(1)作業程序管理
轉換試驗棟處理常陽反應器鈾燃料之作業程序書是在1995年經JCO公司認可採行的，該作業程序書經過品管部門審核，製造部門核可，卻未送請核子安全管理部門審核。內容與政府管制單位核定的作業程序書也不相同。此外，事故現場工作人員的作業程序，甚至未依據公司的作業程序書執行，也未事先請示上級同意。

(2)轉換試驗棟的管理
JCO公司製造部門，設有主管一名與總領班一名，下分五個小組，每一小組有小組長一名、副領班一名以及三名組員，總共有27位員工；其中一個小組稱為"特殊小組"，負責轉換試驗棟之鈾燃料處理工作，該小組同時也負責液體廢料處理工作，兩項工作不僅性質相異，工作內容也不盡相同。其中"特殊小組"之副領班以及二名組員，即為事發現場之三名工作人員。此二名組員完全沒有轉換試驗棟工作的經驗，副領班也僅有2~3週的工作經驗。至於未在事故現場的小組長以及另一名組員也都只有2~3週的工作經驗，均未受過相關教育訓練。

(3)核燃料操作主任工程師
依據「核原料物質‧核燃料物質及原子爐之相關法律」規定，加工事業者必須在所屬擁有核燃料操作執照之工程師當中，指派一人為核燃料操作主任工程師，其責任在依相關核子保安規定，誠實執行職務。JCO工廠設有一名核燃料操作主任工程師，但僅負責保安計畫之建立。現行法規並未要求核燃料操作主任工程師必須參與作業程序書以及相關文件報告之建立與審議。但是可以確定的是，JCO工廠所依據的作業程序書與管制單位核可的作業程序書不同，該作業程序書也未經具備專業素養之核燃料操作主任工程師的審核。上述核子保安管理問題，雖經內部自我稽核或外部母公司(住友金屬礦山(株))之稽核，均未發現缺失。

(4)JCO營運現況
JCO之營收由1991年32.5億日元降至1998年17.2億日元，同一時期，生產量由552噸降至365噸，員工由162位(包括34位擁有大學學位之技術人員)降至110位(包括20位擁有大學學位之技術人員)，特別是製造部門的技術人員減少最多。由於其他燃料處理公司，如三菱核燃料公司，均朝多角化經營，跨足相關核燃料處理市場，JCO僅僅從事核燃料轉化作業，市場競爭力不足。

(三)日本政府管制

以日本中央政府現行運作中之管制系統並無法找出此事故在安全管理上的問題，目前至少存在二個問題：首先，如何依據「核原料物質‧核燃料物質及原子爐之相關法律」之法規來執行多階段(multi-stage)安全管制之審核，第二個問題則是管制單位如何稽察被管制單位是否確實依照法規行事。

(1)JCO安全管制之審核
JCO的前身Japan Nuclear Fuel Conversion Co., Ltd.在1980年12月獲得使用核原料製造12%濃縮度氧化鈾粉末之執照，並通過轉換試驗棟的建廠申請。1984年6月JCO提出運轉變更申請，取得再處理工廠之執照，獲准處理20%濃縮度以下之液態鈾產品，從事業申請到運轉開始，日本政府管制單位之審核流程如【圖伍之一】。在JCO提出運轉變更申請時，日本政府管制單位分四個階段加以審核，分別為1)加工事業變更許可之階段，2)設計與施工方法認可之階段，3)施工階段檢查，4) 運轉期間之檢查。其中由科技廳原子力安全技術顧問負責審核工廠的廠址、結構體以及設備是否滿足「核原料物質‧核燃料物質及原子爐之相關法律」第十四條「加工設施之位置、結構以及設備足以防止核燃料物質所造成之災害」之要求；並依據「核燃料設施安全審查基本導則」之「鈾處理工廠安全審查基本導則」進行審查。審查結果表示：依據上述基本導則第十二項，『不可能因為設備故障或其他缺失造成臨界發生』，只要確實執行以下四點要求：1) 在每一批次製造流程中(尤其在溶解槽至沉澱槽之間)，確實執行2.4公斤18.8%濃縮度鈾之質量限制。2)在將鈾溶入溶解槽之前，確實量度鈾之重量。3) 在注入沉澱槽之前，確實量測溶液體積以及鈾之密度。4) 製造流程設計上，即使發生設備故障或誤動作，因而注入兩倍的鈾，仍然不會達到臨界。至於設計及施工方法之認可技術標準是依據1987年總理府令「核燃料物質加工事業相關規則」第三條款等規定：為預防核燃料物質達到臨界，必須確保1) 核燃料處理工廠在設備幾何形狀及比例大小之設計上，足以防止臨界發生，2) 核燃料處理工廠在處理可能高於臨界質量之鈾或鈽，必須備有臨界警報器或其他可以估算臨界即將發生的方法。然而轉換試驗棟的運轉變更是在1984年6月，上述法令頒布施行之前獲得通過，依據當時「核燃料物質加工事業相關管制規定」法令，並未明定核燃料處理工廠必須裝置臨界警報器。但為求儘速通過安全審核，JCO便在轉換試驗棟加裝區域輻射偵測器(area monitor)取代臨界警報器。

(2)定期稽查
依據日本反應爐管制相關法律，反應爐運轉員必須定期接受稽查(inspection)，至於鈾處理工廠的運轉員並無法令明定之。在法令規定範圍內，日本政府管制單位只能依據「核原料物質‧核燃料物質及原子爐之相關法律」第六十八條執行現場現況稽查。實務上，通常是在問題發生了，管制單位才進行稽查，如果沒有發生問題，管制單位僅就安全管制方面的行政業務，進行稽查。

1992年以前，科技廳幾乎每年一次，對JCO工廠進行安全管制相關行政業務之視察，1992年以後，就未再執行該項工作。科技廳解釋：依法必須進行視察之其他再處理工廠的業務增多，無法兼顧。1998年4月科技廳在東海村成立運轉視察辦公室，巡迴視察東海村內所有核能設施。原則上每月巡視JCO工廠一次。事故發生之前，轉換試驗棟就已巡視三次，但因運轉機會不多，巡視之際轉換試驗棟均未在運轉狀況。

事故發生後，日本政府便立即依法撤銷JCO公司之事業許可證，然而日本政府管制單位的安全管制措施確有不足之處，日本政府已以此事故做為因鑑，從中記取教訓，並修改相關法令，以填補安全管制上的漏洞。