کشف خاصیت جالبی از پرتوهای یونیزه کننده همچون پرتوهای از جنس پروتون، آلفا و دیگر پرتوهای از جنس یون‌ها، در سال ۱۹۰۳ توسط فیزیکدان، شیمیدان و ریاضیدان انگلیسی، ویلیام هنری براگ William Henry Bragg، دنیای جدیدی را بر روی پرتودرمانی گشود که امروزه Particle Beam Therapy نامیده می‌شود.
اما این خاصیت چه بود؟
منحنی قرمز رنگ تصویر که به عنوان منحنی براگ یا Bragg curve نیز شناخته می‌شود، روند آزادسازی انرژی پروتون در طول ماده را نشان می‌دهد. پیک آزادسازی انرژی در این نمودار پیک براگ Bragg Peak نام دارد.
براگ دریافت که برخلاف امواج الکترومغناطیس که در مسیر عبور از درون ماده، رفته رفته تمام انرژی خود را آزاد می‌کنند، پرتو ذرات بیشتر انرژی خود را درست پیش از توقف (سکون) ذرات آزاد می‌نماید (مطابق منحنی براگ). این موضوع در مورد بافت‌های بدن نیز صحیح است.
در پروتون تراپی، می‌توان انرژی جنبشی اولیه‌ی پروتون را به گونه‌ای انتخاب کرد که بیشتر انرژی خود را، نه در بافت‌های سالم، بلکه در تومور آزاد کند و به این صورت، آسیب به بافت سالم قبل از تومور به حداقل برسد. در این روش با رسیدن به تومور، پروتون به سکون می‌رسد و بدین شکل، هیچ آسیبی به بافت‌های پس از تومور نیز نمی‌رسد. همچنین با توجه به این موضوع، مورد عجیب آقای آناتولی بوگورسکی (فیزیکدان روسی که سر او در معرض پرتوهای پرانرژی پروتون با انرژی ۷۶ گیگا الکترون ولت قرار گرفت اما آسیب چندانی ندید) قابل توجیه است.