[4] Effondrement aigu de la moelle osseuse : la moelle osseuse s'arrête temporairement de fonctionner. Ceci peut être provoqué non seulement par le rayonnement, mais aussi par certains poisons chimiques. Il en résulte des hémorragies, des anémies, des infections. En cas de guérison, le système immunologique peut être affecté avec comme conséquence une sensibilité particulière aux infections et à l'anémie aplasique.
Les observateurs médicaux furent très surpris par ce qu'à l'époque on appela « la maladie de la bombe atomique ». Un observateur décrivait les survivants : « Les épargnés qui se trouvaient dans un rayon d'un kilomètre du point d'éclatement ont succombé les mois ou les jours suivants à la maladie de la bombe atomique. Une semaine de vomissements, une semaine de diarrhée avec chute des cheveux et une troisième semaine d'anémie intense, chiffre des globules rouges et des globules blancs tombé au dixième de la normale, réduction considérable des éléments de coagulabilité sanguine, avec hémorragies par tous les orifices du corps » (Le Monde du 22 août 1946), alors que dans bien des cas il n'y avait aucune trace apparente après l'explosion.