人員傷亡

事故發生時，三位現場工作人員遭受中子與加馬輻射曝露，其中兩位作業員負責將硝酸鈾溶液倒入沉澱槽，分別為大內久(35歲男性)與篠原理人(39歲男性)，副領班橫川豐(54歲男性)則位在鄰室。

10:35臨界發生，現場警報大響，10:46救護車趕到前，大內先生已經嘔吐、意識不清。約70分鐘後大內先生恢復意識，並開始腹瀉。由於三人狀況特殊，三位消防隊員不知送往那家醫院，經討論後才在11:49送往鄰近水戶市之國立水戶醫院，12:07抵達國立水戶醫院，此時距離事發已經1.5小時，患者雖然清醒但是依然嘔吐、腹瀉以及發燒，經過初步診斷及治療後，決定後送位於千葉縣之放射線醫學綜合研究所(National Institute of Radiological Sciences -- NIRS，簡稱放醫研)，15:30茨城縣緊急派遣直昇機將三人送達放醫研，輻射曝露緊急醫療網之醫護人員已經組成醫療團，待命投入醫療行列。大內先生之嘔出物偵測到Na-24（體內之Na-23經中子活化，半衰期15小時），確定遭受中子輻射曝露。院方便採取四種方法估算患者所受之輻射劑量，1)量測患者血液中之Na-24、2)染色體異常分析、3)計數淋巴細胞以及4) Na-24全身計測來推算輻射劑量的大小。

三位患者以35歲大內先生情況最為緊急，其輻射劑量估算值約為16~20 GyEq。患者出現典型急性輻射曝露之症候，如皮膚燒傷、呼吸不暢、免疫力下降等。10月2日大內先生再被轉送至東京大學醫院，10月5日進行造血幹細胞移植手術。院方持續進行造血功能重建、輸血、大範圍皮膚移植等醫療措施，11月27日情況再度緊急，12月21日宣告不治。第二位篠原先生，其受到之輻射劑量約6~10 GyEq，患者急性輻射曝露後1小時，開始嘔吐。經過放醫研治療後，10月4日轉送至東京大學醫科學研究所，由於造血功能嚴重受損，必須進行臍帶血移植手術，手術後狀況始終不是很穩定，必須持續進行造血功能重建之治療，然而不幸在隔年的4月27日亦宣告不治。第三位副領班橫川先生，其受到之輻射劑量約1~4.5 GyEq，目前狀況穩定，意識清楚，並已離開無菌室。

另有56位JCO員工遭到輻射曝露。其中36位經全身計測，測得輻射劑量值為0.6~64 mSv。22位員工之膠片配章計讀顯示輻射劑量值為0.1~6.2 mSv(1cm深度等效劑量，加馬射線)，其中較嚴重之2位員工並作全身計測，以量測其接受輻射劑量之大小。

尚有24位JCO員工接受到計畫性輻射曝露，其中18位參與洩除沉澱槽冷卻水之員工以及6位參與沉澱槽注硼之員工，接受到計畫性輻射劑量值約為0.03~1mSv。事故發生時還有許多JCO關係企業之員工待在廠區，並未依規定配掛膠片配章，部分人士甚至是非輻射工作人員，這些人士的輻射劑量值必須視其當時個別之所在另行估算之。

事故發生時接到119報案立即趕赴現場，未著輻射防護衣情況下，將傷患緊急送醫之東海村消防隊三名消防隊員，以及49位日本核燃料開發機構、8位日本原子力研究所等參與救災工作之人員，也都遭受到輻射曝露，其接受到之輻射劑量值均低於法規規定參與救災輻射劑量上限值50 mSv。現場尚有部份救災人員未配帶膠片配章或其他輻射劑量計，也必須依照整個地區之曝露值併同他們的行動來估算輻射劑量值。

至於東海村當地居民部分，經過分批在日本核燃料開發機構、日本原子力研究所、放射線醫學綜合研究所作全身計測後發現，7位民眾因為事故發生時，在JCO廠界圍牆附近，停留數小時，受到較高輻射劑量值，約6.4~15 mSv。

此次事故有3位JCO人員遭到嚴重輻射曝露(其中2人死亡)、56位JCO員工，7位居民、3位消防隊員遭到輕微輻射曝露，共計69人受到非計畫性輻射曝露。另有24位JCO員工、49位日本核燃料開發機構員工、8位日本原子力研究所員工，共81人受到計畫性輻射曝露。