福島第一原子力発電所２号機の使用済み燃料プールでは、プールとつながっているタンクの水位が８月上旬に急に減りはじめ、漏えいが疑われたことから、プールの冷却を停止。１０月１７日現在も、冷却停止状態が続いている。

この水位低下をめぐっては、現場調査の結果、タンクにつながっている冷却用の水を流す配管が、原子炉建屋の内部で水漏れを起こしていることが発覚していた。
現場の線量が高いことから、東京電力が復旧方法を検討していたが、漏えい箇所を含む配管の一部を切断し、漏えいをふさぐために閉止。切断された前後を新しい配管でバイパスする形でつなぎ、冷却水を流すラインを新しく構築すると決定した。

この作業は早ければ１０月２１日の週にも着手され、順調にいけば１か月ほどで完了するが、現場の線量が高く作業員の被ばくを防ぐ必要があることなどから、作業期間は前後する可能性があるとしている。

停止したときのプールの温度は３４．５℃で、１０月１７日の午前１１時時点で４３．７℃と評価。温度が６５℃になると、周囲のコンクリートの健全性に問題が生じる可能性があるが、今後は外気温が低下することが予想されるため、最大でも４６℃ほどまでの上昇と見ている。
一方、外気温の低下によりプール水面から発生した湯気が設備に悪影響を与えることがないよう早期の復旧を目指すという。

２号機の使用済み燃料プールには使用済み燃料５８７体と、未使用の燃料２８体の、合わせて６１５体の燃料が保管されている。
外部への水の漏えいや、周辺のモニタリングポストの有意な変動はなく、東京電力は「周辺環境への影響は無い」としている。