Điều trị ung thư bằng hạt nặng là một phương pháp xạ trị tiên tiến. Không giống như phương pháp xạ trị truyền thống, sử dụng tịa X năng lượng cao hoặc chùm điện từ để các nguyên tử cacbon phân ly thành các ion cacbon, sử dụng máy gia tốc hạt nâng tốc độ các hạt lên 70% tốc độ ánh sáng, sau đó chiếu xạ vào các tế bào ung thư, để tiến hành các phương pháp điều trị ung thư.
Trước đây, trong phương pháp xạ trị truyền thống, khi chiếu xạ các khối u ác tính thì cùng lúc cũng gây tổn thương các mô bình thường xung quanh, để lại di chứng điệu trị ngắn hạn, thậm chí vĩnh viễn. Với nỗ lực của các nhà vật lý học, họ đã phát hiện ra sự độc đáo của chùm hạt nặng, có thể giải phóng hoàn toàn năng lượng chỉ ở độ sâu điều trị chỉ định, do đó có thể tiêu diệt chính xác các khối u ác tính, và giảm đáng kể tổn thương cho các mô bình thường xung quanh, làm cho tác dụng phụ của liệu pháp xạ trị truyền thống gần như biến mất.