การรักษาด้วยรังสีไอออไนซ์มักใช้ในการรักษามะเร็งและเชื่อว่าจะทำลายเซลล์มะเร็งโดยกระตุ้นให้เกิดการแตกตัวของดีเอ็นเอ รังสีรักษาชนิดใหม่ล่าสุดใช้ประโยชน์จากรังสีที่ผลิตโดยเครื่องเร่งอนุภาคซึ่งประกอบด้วยอนุภาคหนักที่มีประจุ เครื่องเร่งอนุภาคจะเร่งไอออนของคาร์บอนให้มีความเร็วประมาณ 70% ของความเร็วแสง ซึ่งจะชนและทำลายดีเอ็นเอของเซลล์มะเร็ง
ไอออนเหล่านี้มีการถ่ายโอนพลังงานเชิงเส้นสูงและปล่อยพลังงานส่วนใหญ่ออกมาในช่วงสั้นๆ เรียกว่าแบรกก์ พีคการฉายรังสีรักษามะเร็งในยุคต่อไปทำงานโดยเน้นจุดสูงสุดของ Bragg บนเนื้องอก ซึ่งมีประโยชน์เพิ่มเติมในการลดความเสียหายต่อเนื้อเยื่อปกติโดยรอบให้น้อยที่สุด เมื่อเทียบกับรังสี LET ต่ำที่ใช้กันทั่วไป เช่น รังสีแกมมาหรือรังสีเอกซ์