Depuis l’avènement de l’énergie nucléaire et des voyages dans l’espace, les humains ont été plus fréquemment exposés aux rayonnements et c’est devenu un sujet brûlant. Il y a différentes choses que les gens appellent « rayonnement », mais le type qui endommage les humains est composé soit d’ondes électromagnétiques, soit de noyaux atomiques, qui causent leurs dommages par ionisation – en faisant sortir les électrons des atomes de leurs orbites. Si un humain est exposé à une trop grande quantité de cette énergie, cela peut causer des dommages, empêchant parfois certaines cellules de continuer à se remplacer, ce qui peut être fatal. La quantité qu’une personne peut recevoir en toute sécurité dépend de la nature du rayonnement et des tissus qu’elle rencontre, mais des doses de 6 sieverts ou plus sont presque toujours mortelles.
Le rayonnement absorbé par les tissus est mesuré en rads, où un rad est un centième de joule par kilogramme de tissu. Un gris, cent fois cette valeur, est l’équivalent le plus récemment utilisé du Système international d’unités (SI). Les rads et les gris ne mesurent que l’intensité physique de l’énergie, qui n’est pas corrélée avec précision aux « dommages causés ».
En multipliant l’intensité par deux variables, Q et N, une unité de « dommages causés » plus précise est dérivée, le sievert (Sv), qui est cent fois le rem. Les deux unités sont utilisées pour mesurer la même chose, et bien que ce dernier terme soit plus couramment utilisé, le premier est plus scientifiquement approprié. Le rad se convertit en rem, tandis que le gris se convertit en sievert.
La variable Q change en fonction de la nature du rayonnement. Les photons, une forme de rayonnement relativement légère, ont un Q de 1, tandis que les noyaux atomiques, une forme relativement lourde, ont un Q de 20. La variable N change en fonction du tissu et de l’espèce concernés. Les humains sont plus sensibles que la plupart des animaux et ont donc une valeur N relativement élevée de 1. Un virus peut avoir une valeur N cent ou même dix mille fois inférieure à celle-ci. En raison des variations basées sur ces deux valeurs, un gris donné peut causer un large éventail de dommages réels, mesurés en sieverts.
Il y a une petite quantité de rayonnement ambiant ambiant partout sur terre, auquel nous et toute la vie sur cette planète sommes adaptés pour faire face. Cela varie considérablement en fonction de l’emplacement, mais une bonne moyenne est de 2.4 millisieverts (mSv) par an. Dans l’espace, le niveau peut être des dizaines ou des centaines de fois cette valeur.
Aujourd’hui, le rayonnement est principalement libéré lors d’expositions brusques, de sorte que les chercheurs connaissent principalement les effets de l’absorption d’une quantité donnée dans un laps de temps très court. À environ 0.5 sievert pour 1 sievert, les effets du mal des rayons peuvent être ressentis. Une partie des globules rouges est temporairement anéantie et les spermatozoïdes dans les testicules sont privés de leur capacité à féconder un ovule jusqu’à ce qu’ils soient recréés. Des maux de tête légers et une perte de concentration surviennent temporairement.
Dans des expositions allant d’environ 1 à 2 sieverts, les effets permanents commencent. La plupart des gens souffrent de nausées légères, parfois accompagnées de vomissements, qui durent environ une journée. Une sensation de maladie générale persiste pendant une semaine ou deux.
Pour des niveaux de rayonnement plus intenses que cela, de mauvaises choses se produisent. Pour chaque sievert supplémentaire passé le 1, le risque de décès dans les 30 jours augmente d’environ 15 %, ce qui s’ajoute à un taux de base d’environ 10 %. Cela signifie qu’environ 25 % de toutes les personnes meurent dans les 30 jours suivant l’exposition à 2 sieverts, environ 40 % des personnes meurent après une exposition à 3 sieverts et environ 55 % des personnes meurent après une exposition à 4 sieverts. A 6 sieverts, le taux de mortalité est de 90 %, ce qui augmente rapidement jusqu’à 100 %. Les principales causes de décès sont une hémorragie interne ou une défaillance du système immunitaire qui cède rapidement la place à une infection mortelle. Les cheveux sont perdus, les gens sont rendus stériles, la moelle osseuse est détruite et la récupération peut prendre des années et peut ne jamais être complète.