Desde el advenimiento de la energía nuclear y los viajes espaciales, los seres humanos han estado expuestos a la radiación con mayor frecuencia y se ha convertido en un tema candente. Hay varias cosas diferentes que la gente llama «radiación», pero el tipo que daña a los humanos está compuesto por ondas electromagnéticas o núcleos atómicos, que hacen su daño a través de la ionización, sacando los electrones de los átomos de sus órbitas. Si un ser humano está expuesto a demasiada de esta energía, puede causar daños, lo que a veces hace imposible que ciertas células continúen reemplazándose, lo que puede ser fatal. La cantidad que una persona puede recibir de forma segura depende de la naturaleza de la radiación y del tejido que encuentre, pero las dosis de 6 sieverts o más casi siempre son mortales.
La radiación absorbida por los tejidos se mide en rads, donde un rad es una centésima de julio por kilogramo de tejido. Un gris, cien veces este valor, es el equivalente del Sistema Internacional de Unidades (SI) utilizado más recientemente. Los rayos y los grises solo miden la intensidad física de la energía, que no se correlaciona con precisión con el «daño causado».
Al multiplicar la intensidad por dos variables, Q y N, se obtiene una unidad de «daño hecho» más precisa, el sievert (Sv), que es cien veces el rem. Ambas unidades se usan para medir lo mismo, y aunque el último término se usa más comúnmente, el primero es más científicamente apropiado. El rad se convierte en rem, mientras que el gris se convierte en sievert.
La variable Q cambia según la naturaleza de la radiación. Los fotones, una forma de radiación relativamente ligera, tienen un Q de 1, mientras que los núcleos atómicos, una forma relativamente pesada, tienen un Q de 20. La variable N cambia según el tejido y la especie relevantes. Los seres humanos son más sensibles que la mayoría de los animales, por lo que tienen un valor de N relativamente alto de 1. Un virus puede tener un valor de N cien o incluso diez mil veces menor que éste. Debido a las variaciones basadas en estos dos valores, un gris dado puede causar una amplia gama de daños reales, medidos en sieverts.
Hay una pequeña cantidad de radiación ambiental de fondo en todas partes de la Tierra, para la cual nosotros y toda la vida en este planeta estamos adaptados para lidiar. Esto varía significativamente según la ubicación, pero un buen promedio es de 2.4 milisieverts (mSv) por año. En el espacio, el nivel puede ser decenas o cientos de veces este valor.
Hoy en día, la radiación se libera principalmente en exposiciones abruptas, por lo que la mayoría de los investigadores conocen los efectos de absorber una cantidad determinada en un período de tiempo muy corto. Aproximadamente entre 0.5 sievert y 1 sievert, se pueden sentir los efectos de la enfermedad por radiación. Una parte de los glóbulos rojos se elimina temporalmente y los espermatozoides de los testículos se ven privados de su capacidad para fertilizar un óvulo hasta que se vuelven a crear. Ocurre temporalmente un leve dolor de cabeza y pérdida de concentración.
En exposiciones que van desde aproximadamente 1 a 2 sieverts, comienzan los efectos permanentes. La mayoría de las personas experimentan náuseas leves, a veces acompañadas de vómitos, que duran aproximadamente un día. La sensación de enfermedad general persiste durante una o dos semanas.
Para niveles de radiación más intensos que este, suceden cosas malas. Por cada sievert adicional pasado el 1, la probabilidad de muerte dentro de los 30 días aumenta en aproximadamente un 15%, lo que se suma a una tasa base de alrededor del 10%. Esto significa que aproximadamente el 25% de todas las personas mueren dentro de los 30 días posteriores a la exposición a 2 sieverts, alrededor del 40% de las personas mueren después de la exposición a 3 sieverts y aproximadamente el 55% de las personas mueren después de la exposición a 4 sieverts. A los 6 sieverts, la tasa de muerte es del 90%, que aumenta rápidamente al 100%. Las principales causas de muerte son hemorragias internas o fallas del sistema inmunológico que rápidamente dan paso a una infección letal. Se pierde cabello, las personas quedan estériles, se destruye la médula ósea y la recuperación puede llevar años y es posible que nunca sea completa.