Trong y học hạt nhân, ngoài đại lượng Liều hấp thụ (D, đơn vị Gray - Gy) dùng để đo năng lượng bức xạ truyền cho 1 kg vật chất (D=E/m), người ta còn dùng đại lượng Liều tương đương (H, đơn vị Sievert Sv) để đánh giá mức độ tổn thương sinh học. Công thức liên hệ là: H=DωR, trong đó ωR là hệ số phẩm chất (hay trọng số bức xạ), phụ thuộc vào loại tia. Với tia X, gamma, beta thì ωR=1; với proton thì ωR=2.

Xạ trị proton là phương pháp tiên tiến sử dụng chùm hạt proton năng lượng cao thay vì tia X hay gamma. Điểm ưu việt của nó là "đỉnh Bragg": proton giải phóng phần lớn năng lượng tại đúng vị trí khối u rồi dừng lại, giảm tối đa tổn thương cho mô lành phía sau.
Một máy gia tốc Cyclotron bắn chùm hạt proton có động năng K=230MeV1MeV=1,6.10−13 J) vào một khối u nặng m=5g. Trong một lần điều trị, người ta bắn vào 1010 hạt và khối u hấp thụ hoàn toàn năng lượng.