Seit dem Aufkommen der Kernenergie und der Raumfahrt ist der Mensch der Strahlung immer häufiger ausgesetzt und es ist ein heißes Thema geworden. Es gibt verschiedene Dinge, die Menschen „Strahlung“ nennen, aber die Art, die den Menschen schädigt, besteht entweder aus elektromagnetischen Wellen oder Atomkernen, die ihren Schaden durch Ionisierung anrichten – indem sie die Elektronen in den Atomen aus ihrer Umlaufbahn werfen. Wenn ein Mensch zu viel dieser Energie ausgesetzt ist, kann dies Schäden verursachen, die es bestimmten Zellen manchmal unmöglich machen, sich selbst zu ersetzen, was tödlich sein kann. Wie viel eine Person sicher empfangen kann, hängt von der Art der Strahlung und dem Gewebe ab, auf das sie trifft, aber Dosen von 6 Sievert oder mehr sind fast immer tödlich.
Die vom Gewebe absorbierte Strahlung wird in Rad gemessen, wobei ein Rad ein Hundertstel Joule pro Kilogramm Gewebe ist. Ein Grau, das das Hundertfache dieses Wertes beträgt, ist das in jüngerer Zeit verwendete Äquivalent des Internationalen Einheitensystems (SI). Rads und Greys messen nur die physikalische Intensität der Energie, die nicht genau mit „angerichtetem Schaden“ korreliert.
Durch Multiplizieren der Intensität mit zwei Variablen, Q und N, erhält man eine genauere Einheit für den „beschädigten Schaden“, das Sievert (Sv), das dem Hundertfachen von rem entspricht. Beide Einheiten werden verwendet, um dasselbe zu messen, und obwohl der letztere Begriff häufiger verwendet wird, ist ersterer wissenschaftlich korrekter. Das Rad wird in das Rem umgewandelt, während das Grau in das Sievert umgewandelt wird.
Die Variable Q ändert sich je nach Art der Strahlung. Photonen, eine relativ leichte Strahlungsform, haben einen Q von 1, während Atomkerne, eine relativ schwere Form, einen Q von 20 haben. Die Variable N ändert sich je nach Gewebe und Spezies. Menschen sind empfindlicher als die meisten Tiere und haben daher den relativ hohen N-Wert von 1. Ein Virus kann einen hundert- oder sogar zehntausendmal kleineren N-Wert haben. Aufgrund von Variationen, die auf diesen beiden Werten basieren, kann ein bestimmtes Grau einen weiten Bereich von tatsächlichem Schaden anrichten, gemessen in Sievert.
Überall auf der Erde gibt es eine geringe Menge an Umgebungshintergrundstrahlung, an die wir und alles Leben auf diesem Planeten angepasst sind. Dies variiert stark je nach Standort, aber ein guter Durchschnitt liegt bei 2.4 Millisievert (mSv) pro Jahr. Im Weltraum kann der Pegel das Dutzend- oder Hundertfache dieses Wertes betragen.
Strahlung wird heute hauptsächlich bei abrupter Exposition freigesetzt, daher wissen die Forscher meist um die Auswirkungen der Absorption einer bestimmten Menge in einem sehr kurzen Zeitrahmen. Bei etwa 0.5 Sievert bis 1 Sievert sind die Auswirkungen der Strahlenkrankheit zu spüren. Ein Teil der roten Blutkörperchen wird vorübergehend ausgelöscht und die Spermien in den Hoden werden ihrer Fähigkeit beraubt, eine Eizelle zu befruchten, bis sie sich neu bilden. Vorübergehend treten leichte Kopfschmerzen und Konzentrationsverlust auf.
Bei Expositionen von ca. 1 bis 2 Sievert setzen dauerhafte Effekte ein. Die meisten Menschen leiden unter leichter Übelkeit, manchmal begleitet von Erbrechen, das etwa einen Tag anhält. Ein allgemeines Krankheitsgefühl hält ein oder zwei Wochen an.
Bei stärkerer Strahlung passieren schlimme Dinge. Für jedes weitere Sievert nach 1 steigt die Sterbewahrscheinlichkeit innerhalb von 30 Tagen um ca. 15 %, was einer Basisrate von ca. 10 % entspricht. Dies bedeutet, dass etwa 25 % aller Menschen innerhalb von 30 Tagen nach Exposition gegenüber 2 Sievert sterben, etwa 40 % der Menschen nach Exposition gegenüber 3 Sievert und etwa 55 % der Menschen nach Exposition gegenüber 4 Sievert sterben. Bei 6 Sievert beträgt die Sterberate 90 %, die schnell auf 100 % ansteigt. Die Haupttodesursachen sind innere Blutungen oder ein Versagen des Immunsystems, das schnell zu einer tödlichen Infektion führt. Haare gehen verloren, Menschen werden unfruchtbar, Knochenmark wird zerstört und die Genesung kann Jahre dauern und nie vollständig sein.