في العلاج بالتقاط النيوترونات بالبورون (BNCT)، يُعطى المريض نظير البورون-10، الذي يتراكم بشكل انتقائي في الخلايا السرطانية. ثم تُشعع منطقة الورم بتيار من النيوترونات الحرارية. النيوترون الذي يلتقطه نواة البورون-10 يسبب تفاعلاً نووياً: تنقسم النواة إلى هيليوم (جسيم ألفا) وليثيوم-7 مع إطلاق طاقة حركية تبلغ حوالي 2.3 ميجا إلكترون فولت. هذه الطاقة، المنطلقة مباشرة داخل الخلية السرطانية، تدمر جزيئاتها الحيوية، مما يؤدي إلى موتها. المشكلة الأساسية في BNCT هي قياس كمية البورون-10 المتراكمة فعلياً في الورم لدى مريض معين بدقة، وفي الزمن الحقيقي، وبشكل غير جراحي، لاختيار اللحظة المثلى للتشعيع.

الحل هو تسجيل 'صدى' النيوترونات. بما أن جسم الإنسان يتكون في معظمه من الماء (ذرات الهيدروجين)، فإنه يمتص النيوترونات بشكل ضعيف، لكنه يبعثرها بمرونة، مما يعيد جزءاً منها إلى المصدر. البورون-10، الذي يمتلك مقطعاً عرضياً عالياً بشكل غير طبيعي لالتقاط النيوترونات الحرارية، يخمد هذا الإشعاع المنعكس بشكل حاد. بمقارنة شدة إشارة النيوترونات المنعكسة من منطقة الورم ومن نسيج سليم مؤكد، يحسب الكاشف تركيز البورون. يشبه المبدأ التحليل الطيفي: من خلال الاستجابة المميزة للمادة للإشعاع المسبار، يتم تحديد تركيبها العنصري، ولكن هنا لا يتم تحليل الامتصاص، بل التغير في التبعثر الخلفي.

تعمل الطريقة على عمق يصل إلى 6 سم من السطح، وتلتقط تركيزات أقل من 10 أجزاء في المليون - وهذا يشبه اكتشاف ذرة ملح مذابة في حوض سباحة. ترجع هذه الحساسية المذهلة إلى أن البورون-10 يلتقط النيوترونات بكفاءة أكبر بآلاف المرات من العناصر الرئيسية للأنسجة الرخوة - الكربون والنيتروجين. إجراء القياس نفسه لا يضيف تقريباً أي حمل إشعاعي، حيث يتم استخدام تدفقات نيوترونية ضعيفة جداً. هذا النهج، كما توقع إنريكو فيرمي، الذي وضعت أعماله حول تباطؤ النيوترونات أسس الطريقة، يفتح الطريق لعلاج شخصي حقيقي بالتقاط النيوترونات بالبورون.