حزمة البروتونات الموجهة نحو الورم تخترق الأنسجة الرخوة كما تخترق السكين الزبدة، لكن مداها يعتمد على أدق خصائص الماء الذي يتكون منه جسمنا في الغالب. الماء هو المكوّن الرئيسي للجسم، ومقدار تباطؤ البروتونات فيه يحدد أين ستفقد طاقتها بالضبط.

طال الجدل حول تحديد القيمة الأساسية — متوسط طاقة الإثارة (I): فمن الصعب قياسها مباشرة في الماء السائل، لأنه يتبخر. لكن الجليد غير المتبلور — وهو نفس الماء، لكنه مجمد في بنية غير منتظمة — له نفس قدرة الإيقاف لكل وحدة كثافة مثل الماء السائل عند أي طاقة بروتونات. هذا يشبه مقارنة وصفين لنفس العجين: الدقيق نفسه، لكن في إحداهما العجين سائل وفي الأخرى متجمد، لكنه يخبز 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. وأظهرت المقارنة مع قياسات دقيقة للجرعة العميقة أن القيمة I = 79.4 إلكترون فولت هي الأنسب.

الآن سيحصل الأطباء على أساس فيزيائي أكثر صلابة لتخطيط العلاج بالبروتونات. الماء، الذي كان دائمًا عائقًا في القياسات، أرشدنا عبر الجليد إلى طريقة علاج أكثر دقة.