Desde o advento da energia nuclear e das viagens espaciais, os humanos têm sido expostos à radiação com mais frequência e isso se tornou um tema quente. Existem várias coisas diferentes que as pessoas chamam de radiação, mas o tipo que danifica os humanos é composto por ondas eletromagnéticas ou núcleos atômicos, que causam danos por ionização – tirando os elétrons dos átomos de suas órbitas. Se um ser humano é exposto a muito dessa energia, isso pode causar danos, às vezes impossibilitando que certas células continuem se substituindo, o que pode ser fatal. Quanto uma pessoa pode receber com segurança depende da natureza da radiação e do tecido que ela encontra, mas doses de 6 sieverts ou mais são quase sempre mortais.
A radiação absorvida pelo tecido é medida em rads, onde rad é um centésimo de joule por quilograma de tecido. Um cinza, cem vezes esse valor, é o equivalente do Sistema Internacional de Unidades (SI) usado mais recentemente. Rads e cinzas medem apenas a intensidade física da energia, que não se correlaciona com precisão ao “dano causado”.
Multiplicando a intensidade por duas variáveis, Q e N, uma unidade de dano causado mais precisa é derivada, o sievert (Sv), que é cem vezes o rem. Ambas as unidades são usadas para medir a mesma coisa e, embora o último termo seja mais comumente usado, o primeiro é mais cientificamente apropriado. O rad se converte em rem, enquanto o cinza se converte em sievert.
A variável Q muda com base na natureza da radiação. Os fótons, uma forma de radiação relativamente leve, têm um Q de 1, enquanto os núcleos atômicos, uma forma relativamente pesada, têm um Q de 20. A variável N muda com base no tecido e nas espécies relevantes. Os humanos são mais sensíveis do que a maioria dos animais, portanto mantendo o valor N relativamente alto de 1. Um vírus pode ter um valor N cem ou até dez mil vezes menor do que este. Por causa das variações com base nesses dois valores, um determinado cinza pode causar uma grande variedade de danos reais, medidos em sieverts.
Há uma pequena quantidade de radiação de fundo no ambiente em toda a Terra, a qual nós e toda a vida neste planeta estamos adaptados para lidar. Isso varia significativamente com base na localização, mas uma boa média é de 2.4 milisieverts (mSv) por ano. No espaço, o nível pode ser dezenas ou centenas de vezes esse valor.
A radiação hoje é liberada principalmente em exposições abruptas, então os pesquisadores sabem principalmente sobre os efeitos da absorção de uma determinada quantidade em um período de tempo muito curto. Em cerca de 0.5 sievert para 1 sievert, os efeitos do enjoo da radiação podem ser sentidos. Uma parte das células vermelhas do sangue é eliminada temporariamente e os espermatozoides nos testículos são privados de sua capacidade de fertilizar um óvulo até que sejam recriados. Dor de cabeça leve e perda de foco ocorrem temporariamente.
Em exposições que variam de cerca de 1 a 2 sieverts, os efeitos permanentes começam. A maioria das pessoas sente náuseas leves, às vezes acompanhadas de vômitos, que duram cerca de um dia. Uma sensação de doença geral persiste por uma ou duas semanas.
Para níveis de radiação mais intensos do que isso, coisas ruins acontecem. Para cada sievert adicional após 1, a chance de morte em 30 dias aumenta em cerca de 15%, aumentando a taxa básica de cerca de 10%. Isso significa que cerca de 25% de todas as pessoas morrem em 30 dias após a exposição a 2 sieverts, cerca de 40% das pessoas morrem após a exposição a 3 sieverts e cerca de 55% das pessoas morrem após a exposição a 4 sieverts. Com 6 sieverts, a taxa de mortalidade é de 90%, o que aumenta rapidamente para 100%. As principais causas de morte são sangramento interno ou falha do sistema imunológico que rapidamente dá lugar a uma infecção letal. O cabelo é perdido, as pessoas tornam-se estéreis, a medula óssea é destruída e a recuperação pode levar anos e nunca ser completa.