تمر الحزمة البروتونية الموجهة نحو الورم عبر الأنسجة الرخوة كالسكين في الزبدة، لكن مداها يعتمد على خصائص دقيقة للماء الذي يتكون منه جسمنا في الغالب. الماء هو المكوّن الرئيسي للجسم، ومقدار التباطؤ الذي تتعرض له البروتونات فيه يحدد أين ستفقد طاقتها بالضبط.

طال الجدل حول تحديد الرقم الأساسي — متوسط طاقة الإثارة (I): فمن الصعب قياسه مباشرة في الماء السائل لأنه يتبخر. لكن في الجليد غير المتبلور — وهو نفس الماء لكن مجمد في بنية غير منتظمة — تتطابق قدرة الإيقاف لكل وحدة كثافة مع الماء السائل عند أي طاقة بروتونات. الأمر يشبه مقارنة وصفتي عجين: الدقيق نفسه، لكن في إحداهما العجين سائل وفي الأخرى متجمد، ومع ذلك يخبزان بنفس الطريقة.

طبق المؤلفون طريقتين حسابيتين: إحداهما دقيقة عند الطاقات العالية، والأخرى عند الطاقات المنخفضة حتى ذروة فقدان الطاقة. وبدمجهما حصلوا على قيم موثوقة لقدرة الإيقاف وأدخلوها في برنامج يحاكي مدى البروتونات في الأنسجة. أظهرت المقارنة مع قياسات دقيقة للجرعة العميقة أن أفضل قيمة هي I = 79.4 إلكترون فولت.

الآن سيكون لدى الأطباء أساس فيزيائي أقوى لتخطيط العلاج بالبروتونات. الماء الذي كان دائمًا عائقًا في القياسات، قدّم من خلال الجليد تلميحًا لعلاج أكثر دقة.