عندما يدخل شعاع البروتونات إلى جسم المريض، فإنه يتباطأ ويولّد تدفقًا من النيوترونات، تمامًا كما تتناثر رذاذ الماء عندما تُلقى حصاة في بركة. وبناءً على هذه النيوترونات، يتحقق الأطباء من العمق الذي توقفت عنده البروتونات، لضمان أن التشعيع يصيب الورم بدقة دون الأنسجة السليمة.

لكن حساب هذا «المطر النيوتروني» على الحاسوب عملية طويلة: فالمحاكاة الكاملة لشعاع واحد قد تستغرق ساعات. وقد اقترح العلماء استبدال الحساب البطيء بشبكة عصبية تتعلم من الأمثلة الجاهزة وتنتج خريطة النيوترونات في 23 ثانية. ويبلغ خطأ التنبؤ حوالي 7% للبروتونات و14% للنيوترونات، بينما يصل تطابق التوزيعات المكانية إلى ما يقارب 100%.

مثل هذا الحساب السريع لن يساعد فقط في التحقق من دقة التشعيع، بل أيضًا في تقدير الجرعة الناتجة عن النيوترونات، وهذا مهم لسلامة المريض. وفي المستقبل، يمكن توسيع هذه الطريقة لتشمل جسيمات أخرى تنشأ أثناء التشعيع.