日本科学未来館
http://www.miraikan.jst.go.jp/sp/case311/home/docs/energy/1104131561/
燃料棒はジルコニウムという金属の合金で覆われていますが、このジルコニウムは非常に高温になると、周囲の水蒸気と激しく反応します。
具体的には、高温の金属が水から酸素をうばい、残った水素が発生してしまったと考えられます。

こうして1〜3号機の原子炉の圧力容器で発生した水素は、配管や容器などの破損箇所を通って原子炉を覆う最も外側の建屋に漏れ出し、たまっていたと考えられます。
その水素と建屋内の気体の酸素が混ざった結果、水素爆発が起きました。
http://www.asyura2.com/18/senkyo242/msg/627.html#c3