重离子是指质量数大于4的原子核，即元素周期表氦核以后(原子序数大于2的失去电子的原子)的离子。如碳12、氖22、钙45、铁56、氪84和铀238等。重离子已开始应用到放射生物学、放射诊断和放射治疗等方面。在放射治疗癌症方面，同X 射线相比，重离子在生物体中线能量转移值高，而且可以精确地控制剂量及射程，定位性能好，射程末端的释放能量集中，可使杀伤效果集中在需要照射的局部范围内，而减小对周围健康组织的损伤。
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