En pleine guerre froide en URSS, un physicien russe reçoit en 1978 un faisceau de protons en plein crâne dans un accélérateur expérimental.
Le 13 juillet 1978, dans un centre de recherche soviétique au sud de Moscou, un accident inimaginable se produit : un faisceau de protons tiré par un accélérateur de particules traverse la tête du physicien Anatoli Bugorski. L’histoire, racontée par le média en ligne américain All That’s Interesting, est devenue un cas unique dans l’histoire de la radioprotection : l’homme a survécu à une dose de rayonnement théoriquement incompatible avec la vie.
Un faisceau de protons lui traverse la tête dans un synchrotron soviétique
Anatoli Petrovitch Bugorski naît en Union soviétique le 25 juin 1942. En 1978, à 36 ans, il travaille comme physicien des particules à l’Institut de physique des hautes énergies de Protvino, une petite ville scientifique construite spécialement pour la recherche nucléaire, à une centaine de kilomètres au sud de Moscou.
À Protvino se trouve alors le synchrotron U‑70, un accélérateur de particules circulaire. Lors de sa mise en service en 1967, cet équipement délivre le faisceau de protons le plus énergétique du monde. Il reste encore aujourd’hui l’accélérateur le plus puissant de Russie.
Le 13 juillet 1978, Bugorski intervient sur le U‑70 pour vérifier un dysfonctionnement. Il se penche dans l’appareil pour inspecter une partie interne, persuadé que les systèmes de sécurité empêchent le faisceau de circuler.
Le dispositif de sécurité est désactivé à ce moment-là. En se penchant, Anatoli Bugorski place sans le savoir sa tête exactement sur la trajectoire du faisceau de protons.
Il ressent alors, selon un témoignage rapporté par Discover Magazine, un éclair « plus lumineux qu’un millier de soleils ». Le faisceau entre par l’arrière de son crâne et ressort par la région du nez. C’est un tir extrêmement concentré de protons à très haute énergie.
Une dose 600 fois supérieure au seuil mortel… mais il survit
L’accident expose Bugorski à environ 3 000 grays (Gy) de rayonnement sur la trajectoire exacte du faisceau. À titre de comparaison, les spécialistes estiment qu’une dose de 5 Gy, reçue par l’ensemble du corps, suffit généralement à entraîner la mort. Les patients atteints de cancer reçoivent entre 45 et 60 Gy en radiothérapie, mais fractionnés en petites doses et ciblés sur une zone précise, étalées sur plusieurs semaines.
- 5 Gy environ : dose souvent mortelle en exposition globale
- 45 à 60 Gy : dose totale typique en radiothérapie anticancéreuse, fractionnée
- 3 000 Gy : dose localisée reçue par Anatoli Bugorski en une seule fois
Immédiatement pris en charge, le physicien est transporté à l’hôpital. Médecins et scientifiques soviétiques le considèrent alors comme condamné à brève échéance. La comparaison avec les catastrophes de Tchernobyl (1986) ou les bombardements nucléaires d’Hiroshima et Nagasaki revient dans les esprits : l’irradiation aiguë provoque habituellement nausées, vomissements, troubles neurologiques, infections généralisées, effondrement cardiovasculaire, puis la mort.
Dans le cas d’Anatoli Bugorski, les médecins s’attendent à observer rapidement une dégradation fatale. Pourtant, l’évolution clinique ne suit pas ce scénario.
Des brûlures spectaculaires, mais un cerveau largement préservé
Sur le moment, le scientifique ne ressent presque aucune douleur, malgré l’extraordinaire quantité d’énergie déposée dans ses tissus. Les conséquences physiques apparaissent dans les jours qui suivent.
Le côté gauche de son visage gonfle, la peau le long du trajet du faisceau brûle, cloque, puis se nécrose, au point de laisser visible la « trace » du passage des protons à travers la face, les os et les tissus cérébraux.
La trajectoire du faisceau traverse notamment :
- le lobe occipital, zone du cerveau impliquée dans le traitement de la vision ;
- le lobe temporal, essentiel pour la mémoire, la compréhension du langage et de nombreuses fonctions sensorielles.
Dans un tel contexte, les spécialistes redoutent des séquelles cognitives massives : pertes de mémoire, troubles du langage, altération du raisonnement. Or, l’URSS constate l’inverse. Bugorski poursuit sa carrière scientifique, soutient sa thèse de doctorat et continue à travailler à l’Institut de physique des hautes énergies.
Son visage, en revanche, reste marqué. Les brûlures et la destruction locale des tissus entraînent une paralysie durable de la moitié gauche de sa face. Avec les années, un phénomène frappant apparaît : la partie droite de son visage vieillit normalement, rides et affaissement compris, tandis que la partie irradiée semble figée à son apparence de 1978.
Un « test involontaire de guerre des protons »
L’épisode étonne autant la communauté médicale que les spécialistes du nucléaire. Avant cet accident, personne ne savait quels effets précis une exposition aussi concentrée à un faisceau d’accélérateur pourrait provoquer sur un être humain.
Anatoli Bugorski, cité par le magazine Wired, résume ainsi sa situation : « C’est en fait un test involontaire de guerre des protons. Je suis testé. La capacité de survie humaine est testée. »
Des chercheurs avancent une hypothèse : la forme extrêmement étroite du faisceau aurait limité les dégâts. Contrairement aux irradiations massives comme à Tchernobyl ou dans les villes japonaises bombardées, où les particules radioactives touchent l’ensemble du corps, l’énergie aurait été concentrée sur un canal très fin. Une grande partie du corps de Bugorski serait donc restée relativement épargnée.
Malgré cette théorie, le cas reste impossible à vérifier expérimentalement, Anatoli Bugorski demeurant le seul être humain connu à avoir subi une exposition aussi localisée à un accélérateur de particules et à avoir survécu.
Une vie ensuite « presque normale », avec quelques séquelles
Avec le temps, la peau de Bugorski cicatrise. La paralysie faciale gauche, elle, persiste, tout comme une surdité complète de l’oreille gauche. Il est également sujet à des crises d’épilepsie occasionnelles et à une fatigue mentale récurrente.
Malgré ces handicaps, le physicien mène une existence relativement ordinaire. Il atteint aujourd’hui un âge avancé, décrit comme étant dans un état de santé globalement bon. Il continue longtemps de vivre à Protvino, avec sa femme et son fils adulte.
Pendant près de dix ans, le caractère confidentiel de la recherche nucléaire soviétique l’empêche de parler publiquement de l’accident. Lorsque le secret s’allège, à la fin des années 1980, son histoire commence à circuler dans la presse spécialisée. Wired rapporte qu’il est parfois présenté comme une sorte de « vitrine » de la médecine de la radiation en URSS puis en Russie.
Anatoli Bugorski indique être prêt à participer à des études conduites par des universités ou des instituts occidentaux sur les effets à long terme d’une telle exposition. Mais sa situation financière ne lui permettrait pas de quitter facilement Protvino pour de longues périodes.
Radiations, accélérateurs et précision des faisceaux
Le cas Bugorski met en lumière une notion centrale en radioprotection : l’importance de la dose, mais aussi de la manière dont elle est délivrée. Une irradiation globale à dose relativement modérée peut se révéler mortelle, alors qu’une dose gigantesque, concentrée sur une zone minuscule, peut laisser subsister des fonctions vitales.
Les accélérateurs de particules comme le synchrotron U‑70 ou, en Europe, le Grand collisionneur de hadrons (LHC) au CERN, fonctionnent tous avec des faisceaux très étroits, confinés dans des tubes sous vide. Des systèmes de sécurité très stricts sont conçus pour empêcher toute exposition humaine directe : accès verrouillés, capteurs, procédures d’arrêt d’urgence.
Les hôpitaux exploitent cette même logique de concentration dans certaines formes de radiothérapie de haute précision, comme les accélérateurs linéaires ou la protonthérapie. Le principe consiste à concentrer un faisceau sur une tumeur tout en épargnant le plus possible les tissus sains alentours.
Ce que changerait un tel accident en France
En France, un événement comparable dans un laboratoire ou un centre de soins relèverait de la sureté nucléaire et de la radioprotection. Les activités utilisant des accélérateurs de particules ou des sources radioactives sont encadrées par l’Autorité de sûreté nucléaire (ASN) et par l’Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire (IRSN).
Dans un accélérateur expérimental ou médical français, plusieurs niveaux de prévention existent :
- zones d’accès réglementé, avec badges et sas contrôlés ;
- interverrouillages de sécurité qui coupent le faisceau si une porte s’ouvre ;
- protocoles de maintenance imposant l’arrêt complet des faisceaux avant toute intervention humaine ;
- contrôles périodiques par des experts en radioprotection.
En cas d’exposition accidentelle grave, la victime serait prise en charge dans un service spécialisé, et l’événement ferait l’objet d’une déclaration obligatoire à l’ASN. Des équipes pluridisciplinaires (médecins, radiophysiciens, ingénieurs de sûreté) analyseraient les causes de l’accident pour adapter les procédures et éviter toute répétition.
Comprendre quelques notions techniques derrière l’affaire Bugorski
Ce que mesure le gray
Le gray (Gy) est l’unité internationale utilisée pour quantifier une dose absorbée de rayonnement ionisant. Un gray correspond à l’absorption d’un joule d’énergie de rayonnement par kilogramme de matière. C’est une mesure purement physique, distincte des effets biologiques, qui dépendent aussi du type de rayonnement, de la durée d’exposition et de la partie du corps touchée.
Dans le cas d’Anatoli Bugorski, la valeur de 3 000 Gy représente l’énergie reçue par les tissus situés exactement sur le trajet du faisceau. Le reste de son organisme n’a pas été soumis à une telle dose.
Pourquoi son visage est resté « figé » d’un côté
La demi-paralysie faciale gauche de Bugorski s’explique par les lésions des nerfs et des muscles sur la zone brûlée. Lorsque les tissus nerveux contrôlant les muscles du visage sont détruits, ceux-ci ne reçoivent plus de signaux. Ils cessent d’être sollicités, perdent du volume et peuvent finir par se scléroser.
À long terme, la partie gauche de son visage ne bouge pratiquement plus, ne sourit pas, ne fronce pas les sourcils. Sans contractions musculaires répétées ni mimes du quotidien, les rides liées au vieillissement se marquent beaucoup moins, donnant cet aspect de « temps arrêté ».
Ce phénomène n’est pas propre aux radiations : on l’observe aussi, par exemple, chez certaines personnes victimes d’une paralysie faciale périphérique ou d’une lésion grave du nerf facial.
L’accident d’Anatoli Bugorski reste aujourd’hui un cas extrême dont les médecins tirent encore des enseignements sur les effets des radiations très localisées. Il illustre surtout à quel point la précision, la géométrie du faisceau et les protocoles de sécurité conditionnent les risques liés aux accélérateurs de particules, qu’ils soient dédiés à la recherche fondamentale ou aux traitements médicaux.
