حقق الدكتور نسيم مجدي، أحد الطيور المصرية المهاجرة في الخارج، نجاحات كبيرة على مستوى البحث العملي، حيث استطاع أن يضع قدمه في المجتمع الغربي، بعد أن حصل على جائزة الفيزياء النووية من الولايات المتحدة الأمريكية ليكون أول مصري وعربي يُمنح هذه الجائزة ويتم تكريمه من وزارة الطاقة الأمريكية.
وأجرت «بوابة أخبار اليوم» حوارًا مع ابن مؤسسة الأزهر الشريف الدكتور نسيم مجدي، بعد حصوله على هذه الجائزة العالمية لمعرفة تفاصيل مشواره العلمي الفريدة، وإلى نص الحوار..
كونك من خريجي المؤسسة الأزهرية ومن المعروف أن الأزهر دائمًا يهتم بالعلوم النظرية.. كيف وجدت نفسك في مجال العلوم الفيزيائية؟
الأزهر الشريف مؤسسة تعليمية عريقة تهتم بالمواد العلمية كما تهتم في الأصل بالدراسات الدينية، التحقت بكلية العلوم بجامعة الأزهر الشريف في عام ٢٠٠٦، كانت التجربة فريدة وكنت مهتم بالعلوم الفيزيائية في المقام الأول وبجانبها يتم تدريس بعض العلوم الشرعية مثل العقيدة الإسلامية أو سيرة النبي الكريم وأحاديثه الشريفة.
اقرأ ايضا| محطة الضبعة النووية.. إنجاز يحقق رؤية مصر 2030| ندوة
◄ تجربة صعبة
وكانت التجربة ليست سهلة لأنني كنت أجد صعوبة في القراءة، وهي حالة تجعل من الصعب عليك أن تقرأ المقالات وأن تكتب بشكل صحيح، ولكن بها جانب مشرق وهي أنها تجعل العقل أكثر براعة في فهم الرموز والرياضيات.
تخرجت من جامعة الازهر في العام ٢٠١٠ محملاً بالعلم الديني وعلوم الفيزياء المختلفة، ثم التحقت بالجيش المصري كضابط لتأدية الخدمة العسكرية وفي تلك الأثناء حصلت على تمهيدي الماجستير من جامعة القاهرة.
وما هو مجال الفيزياء النووية وماذا يجرى في هذا المجال؟
◄ العلاج بالإشعاع
الفيزياء النووية هي فرع من الفيزياء يدرس خصائص وتفاعلات نواة الذرة، وتطبيقات الفيزياء النووية واسعة النطاق: من توليد الطاقة النووية إلى أبحاث الفضاء والعلاج بالإشعاع، وفي مختبر بروكهفن الوطني الأمريكي نعمل على دراسة الحالة الأولية للكون بعد الانفجار العظيم بأقل من ٢٩ ألف جزء من الثانية.
تكونت المادة الأولية للكون والتي نسميها بـ (الكوارك جلون بلازما) ويمكن تكوين هذه المادة الأولية والتي نشأ منها الكون بأكمله من المصادمات النووية في أوروبا وأمريكا، وفي هذا المعمل نقوم بدراسة فريدة للانفجار العظيم ونشأة الكون، تعد تلك المصادمات هي أكبر أدوات تم بنائها علي يد البشرية في تاريخنا.
لو تحدثنا عن مشوارك العملي في مجال الفيزياء النووية في أمريكا وما هو تخصصك بالتحديد في هذا المجال؟
مشواري المهني في الفيزياء النووية في أمريكا كان رحلة مليئة بالتحديات والاكتشافات، في عام ٢٠١٤ قدم معمل أمريكي منحة دراسية لطالب مصري في إطار تبادل الخبرات، وبالفعل تحمست لهذه الخطوة وسافرت إلى أمريكا في شهر فبراير للألتحاق بمعمل بروكهفن الوطني أحد أكبر معامل الفيزياء النووية بالولايات المتحدة الأمريكية، للعمل كمساعد باحث في مجال الفيزياء النووية، ونتيجة تفوقي في العمل حصلت في هذه المدة على منحة دكتوراة من جامعة استوني بروك في ولاية نيويورك في عام ٢٠١٥.
◄ فهم المادة النووية
وتعد الجامعة الثالثة على مستوى الولايات المتحدة في الفيزياء النووية حيث انهيت الدكتوراة في مجال الفيزياء النووية وتصادمات الأنوية الثقيلة في ثلاثة سنوات فقط، لتكون بذلك أحد أسرع الدراسات التي تمت في تاريخ الجامعة، كما كنت بذلك أول باحث مصري يحصل على درجة الدكتورة في هذا التخصص النادر، وحالياً أعمل كباحث في قسم الفيزياء بجامعة ولاية تنيسي بمدينة ناكزفيل.
وبرغم أن مشواري العلمي ما زال في بدايته إلا أنه حافل بالعديد من الإنجازات العلمية مثل نشر أكثر من ٢٥٠ بحثًا علميًا في دوريات علمية مرموقة، وكانت من أبرز موضوعاتها المطروحة فهم طبيعة المادة الأولية التي كونت الكون، وفهم طبيعة تمدد الكون من خلال فهم المادة النووية وطبيعتها والخواص المغناطسية للمادة الأولية للكون، وتطبيقات الخواص المغناطسية للمادة الأولية للكون في الحياة اليومية، وبالإضافة إلى ذلك شاركت في أكثر من ٣٥ مؤتمرًا علميًا في العديد من دول العالم.
وما هي أبرز ابحاثك في مجال الفيزياء النووية في مختبر بروكهافن الوطني؟
◄ دراسة بلازما كوارك
يتمركز عملي في مختبر بروكهفن الوطني، حيث أشارك فريقاً متخصصاً في دراسة بلازما كوارك - جلون باستخدام المصادم النسبي للأيونات الثقيلة بمدينة نيويورك، ونحن نعمل على فهم خواص هذه المادة الفريدة التي يُعتقد أنها كانت موجودة في اللحظات الأولى بعد الانفجار العظيم، من خلال تصادم انوية ذرات الذهب بسرعات تقترب من سرعة الضوء، نستطيع إعادة تكوين هذه المادة في المختبر ودراسة سلوكها وتفاعلاتها.
وأحد أهم أهدافنا هو فهم كيفية انتقال هذه المادة من حالة الكواركات والجلونات غير المقيدة إلى حالة المادة النووية العادية التي نراها اليوم، أيضاً عملت مع فريق مختار من قبل المعمل علي أحد أهم الاكتشافات التي أنتجها المختبر في الأعوام ما بين (٢٠١٩ إلي ٢٠٢٢)، وشاركت في هذا الاكتشاف باقتراح مسجل باسمي الخاص حول «تأثير المجال المغناطيسي على المادة الأولية للكون»، وهذا الاكتشاف يطرح لأول مرة السؤال هل يمكن توليد الكهرباء من قطعة مغناطسية ساكنة، وإذا تحقق الأمر سيساعد على إنتاج طاقة كهربائية من الطاقة المغناطيسية دون تكلفة عالية.
ما هي أبرز التطورات الحديثة في تكنولوجيا مفاعلات الطاقة النووية؟
◄ بناء أول مصادم إلكتروني
حالياً أشارك مع مجموعة من الباحثين من جميع أنحاء العالم في المساهمة في بناء أول مصادم إلكتروني تعرفة البشرية، سيكون هذا المصادم بمثابة أكبر إلكترون مايكروسكوب عرفه الإنسان، ووافقت الحكومة الأمريكية على هذا المشروع منذ عامين وسوف نبدأ في تنفيذه قرابة ٢٠٢٦، يعد هذا المشروع الأكبر والأكثر تكلفة في تاريخ الولايات المتحدة وسيكون الأول من نوعه للإجابة على عدة اسأله مثل: ما يحدث داخل نواة الذرة؟ أو كيف تترابط الجسيمات الدقيقة لتشكل كل ما نراه حولنا؟ بالإضافة إلي ذالك يهدف المصادم الإلكتروني إلى استكشاف العالم الداخلي للبروتونات والنيوترونات، وهما الجسيمات التي تشكل نواة الذرة، ومن الممكن أن نقول أن الأبحاث العلمية سوف تتركز حول هذا المشروع لمدة لا تقل عن ٢٥ عامًا، وأتشرف بأن أكون من المساهمين الأساسين في هذا العمل.
ما هي التحديات الرئيسية التي تواجهها في البحث النووي الحالي؟
في هذه الأيام نحن نقترب من حدودنا التكنولوجيا بمعني أننا نحتاج إلي تطور تكنولوجي في الأدوات التي نستخدمها، علي سبيل المثال لكي نبني مصادم نووي بطاقة عالية نحن نحتاج إلي نفق تحت الأرض قد يصل طوله إلي عشرات الكيلو مترات وهذا يحد من إمكانيتنا في تخليق تصادمات بطاقة عالية، ويأمل المجتمع العلمي في هذا المجال أن يكون هناك قفزات تقنية تسمح لنا برفع الطاقة دون الاحتياج إلي بناء مثل تلك الأنفاق العملاقة.
ما هو دور الفيزياء النووية في الحفاظ على البيئة وتقليل الانبعاثات الضارة؟
◄ تقليل انبعاثات الكربون
تعتبر الطاقة النووية مصدرًا للطاقة منخفض الكربون، حيث لا تنتج غازات دفيئة أثناء عملية توليد الكهرباء، يمكن أن تساعد الطاقة النووية في تقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري وتقليل انبعاثات الكربون، كما تستخدم الفيزياء النووية في مجموعة متنوعة من التطبيقات الصناعية التي يمكن أن تساعد في تقليل الانبعاثات الضارة، على سبيل المثال، يمكن استخدام تقنيات النظائر المشعة لتحسين كفاءة العمليات الصناعية وتقليل النفايات.
◄ النفايات النووية
بالإضافة فأننا نستخدم التقنيات النووية في رصد التلوث البيئي وتتبع مصادر الانبعاثات الضارة، مما يساعد في تطوير استراتيجيات فعالة لتقليلها، وأخيرا من المهم ملاحظة أن استخدام الطاقة النووية وكيفية التخلص من النفايات النووية يثيران قضايا تتعلق بالسلامة والأمن، ومع التقدم التكنولوجي والالتزام بالمعايير الصارمة، يمكن أن تكون الفيزياء النووية أداة قيمة في مكافحة تغير المناخ وحماية البيئة.
وأخيرا، من المهم الإشارة إلى أن استخدام الطاقة النووية وكيفية التخلص من النفايات النووية يثير قضايا تتعلق بالسلامة والأمن، ومع التقدم التكنولوجي والالتزام بمعايير صارمة، يمكن للفيزياء النووية أن تكون أداة قيمة في مكافحة تغير المناخ وحماية البيئة.
كيف يمكن تحسين استخدام الطاقة النووية من أجل الاستدامة؟
يمكن تحسين استخدام الطاقة النووية من أجل الاستدامة من خلال عدة طرق: أولها هو تطوير مفاعلات نووية متقدمة تميز بتصميمات أكثر أمانتً وكفاءة وتستخدم أنواعاً مختلفة من الوقود وتنتج نفايات أقل، كما يجب وضع خطة لإدارة الوقود النووي المستهلك مثل إعادة معالجة الوقود النووي المستهلك لاستخراج اليورانيوم والبلوتونيوم القابلين للاستخدام مرة أخرى، مما يقلل من كمية النفايات النووية، وأيضا تطوير وسائل مناسبة للتخزين المؤقت وفي أعماق الأرض حتى يتم تطوير حلول دائمة للتخلص منها، وفي النهاية من المهم جداً تثقيف المواطنين غير المختصين حول فوائد الطاقة النووية وتغيير المفاهيم الخاطئة عنها.
كيف يمكن أن تساهم التقنيات النووية في تحقيق الأمن الغذائي والزراعي؟
نعلم جيداً أن العالم يواجه تحديات متزايدة لتوفير الغذاء لسكان العالم المتنامي، وتغير المناخ الذي يهدد الإنتاج الزراعي وهنا تبرز التقنيات النووية كأداة قوية ومبتكرة لتحقيق الأمن الغذائي والزراعي المستدام.
تلعب التقنيات النووية دورًا جيدا في تحسين إنتاجية المحاصيل الذراعية من خلال استخدام الإشعاع المؤين يمكن للعلماء تطوير أصناف جديدة من المحاصيل ذات إنتاجية أعلى ومقاومة للأمراض والآفات والجفاف.
◄ التقنيات النووية
كما تساعد تقنيات النظائر النووية في تحديد الاحتياجات الغذائية الدقيقة للمحاصيل، مما يزيد من الكفاءة ويقلل من استخدام الأسمدة والمياه، أيضاً في مجال مكافحة الآفات والأمراض، تقدم التقنيات النووية حلولاً فعالة وآمنة لتقنية الحشرات العقيمة، على سبيل المثال، تستخدم الإشعاع لتعقيم ذكور الحشرات الضارة، مما يؤدي إلى انخفاض أعدادها بشكل كبير دون استخدام المبيدات الكيميائية الضارة، كما تساعد أيضاً في سلامة الأغذية وهو مجال يستفاد فيه من التقنيات النووية بشكل كبير من خلال استخدام الإشعاع لقتل البكتيريا والطفيليات والحشرات في الأغذية، حيث يمكن زيادة مدة صلاحيتها وتقليل خطر الأمراض المنقولة بالغذاء.
لو تحدثنا عن أهمية مجال الفيزياء النووية وكيف يمكن لمصر الاستفادة من هذا المجال؟
يمكن لمصر أن تخطو خطوات واسعة في مجالات متعددة، بدءاً من الطاقة والطب والصناعة وصولاً إلى الزراعة والبحث العلمي.
تعتبر الطاقة النووية مصدراً واعداً للطاقة النظيفة والمستدامة في مصر، فمن خلال بناء محطات طاقة نووية مثل جهود مصر في محطة الضبعة النووية يمكن لمصر تقليل اعتمادها على الوقود الأحفوري وتخفيض انبعاثات الكربون الضارة بالبيئة، كما يمكن للفيزيائيين النوويين المصريين المساهمة في تطوير تقنيات نووية متقدمة، مثل المفاعلات الصغيرة المعيارية، التي تتميز بمرونة أكبر وتكلفة أقل، مما يجعلها خياراً مثالياً لتلبية احتياجات الطاقة المتزايدة في البلاد.
◄ علاج الأمراض المزمنة
وكما ذكرت أيضاً يلعب الطب النووي دوراً حاسماً في تشخيص وعلاج مجموعة واسعة من الأمراض، بما في ذلك السرطان وأمراض القلب والأوعية الدموية، من خلال استخدام النظائر المشعة، يمكن للأطباء الحصول على صور مفصلة للأعضاء والأنسجة داخل الجسم، وتحديد موقع الأورام وتقييم وظائف الأعضاء بدقة، كما يمكن استخدام النظائر المشعة في العلاج الإشعاعي للأورام، وفي تعقيم المعدات الطبية والأدوية لضمان سلامتها.
للاستفادة الكاملة من الفيزياء النووية، يجب على مصر الاستثمار في تعليم وتدريب الفيزيائيين النوويين وتوفير البنية التحتية اللازمة للبحث والتطوير في هذا المجال، كما يجب توعية المواطنين حول فوائد الفيزياء النووية وتبديد المفاهيم الخاطئة عنها، لضمان الدعم المجتمعي لهذه التكنولوجيا الهامة.
باختصار الفيزياء النووية هي مفتاح لمستقبل مشرق لمصر من خلال الاستثمار في هذا المجال وتسخير إمكاناته الهائلة، يمكن لمصر أن تحقق التقدم العلمي والتنمية المستدامة، وتلعب دوراً رائداً في المجتمع العلمي العالمي.
وهل توصل معاك أعضاء البعثة الدبلوماسية المصرية في الولايات المتحدة ؟
بعد تكريمي من مختبر بروكهافن الوطني ووزارة الطاقة الأمريكية كان أول من قدم لي التهاني هي السفيرة هويدا عصام عبد الرحمن قنصل عام جمهورية مصر العربية في نيويورك.
شعرت بالفخر والامتنان لتلقي تلك التهاني الكريمة من السفيرة، شعرت عند زيارة القنصلية بأني في وطني وبين أسرتي فقد كان الود والاحترام والفخر من الجميع بحصولي على تلك الجائزة هو دافع للسعادة، ولا يسعني إلا أن أشكر السفيرة هويدا عصام عبد الرحمن قنصل عام جمهورية مصر العربية في نيويورك علي جمال الاستضافة والتهنئة الكريمة، ولم تكن تلك هي أول زيارة للقنصلية فكوني ممثل لجمعية نيو إيجبت التي تهدف لتنمية المجتمعات بأيادي أبناءها من العلماء في الداخل والخارج بزيارة القنصلية في السابق.
