1000 – 5000 рад (10-50 Гр.) Летальна доза, смерть настає через один-два тижні від внутрішніх кровотеч (стоншуються клітинні мембрани), в основному в шлунково-кишковому тракті. 300-500 рад (3-5 Гр.) Летальна доза, половина опромінених вмирають протягом одного-двох місяців від ураження клітин кісткового мозку.
Молекулярні зв'язки всередині цих клітин руйнуються, порушуючи їх хімічний склад та властивості. На початку перебігу хвороби з'являється головний біль, слабкість із тілом, сухість слизових, сонливість і нудота. Шкіра може набувати червоного і синюшного відтінків, випадає волосся.
Велика доза радіації руйнує природну здатність клітин до відновлення, веде до порушення функцій органів, тканин та клітин, онкозахворювань, смерті. Для порівняння: рентген грудної клітки – 0,1 мЗв (мілізіверт). Рентген під час відвідування стоматолога – 0,01 мЗв. Комп'ютерна томографія всього тіла – 12 мЗв.