المصري حسنين يصمّم مفاعلات نوويّة تغذيها مياه البحر

بعد حصول أحمد حسنين (أميركي من أصل مصري) على ماجستير في الهندسة النوويّة في جامعة الإسكندرية (1977)، تلقى منحة أكاديميّة من جامعة ويسكونسن الأميركية. وفي تلك الجامعة، حصل على الدكتوراه في هندسة الاندِماج النووي Nuclear Fusion. بعدها، عمل حسنين في «مُختَبَر أرغون الوطني» في ولاية «إلينوي» في ولاية شيكاغو، وهو تابع لوزارة الطاقَة الأميركية. ويعتبر هذا المُختَبَر من أبرز المراكز العلميّة والهندسيّة في دراسة تكنولوجيا الطاقَة والوقود النووي، ورصد الأخطار الإشعاعيّة والكيماويّة والحيويّة.
ووفقاً لوثائق في ذلك المختبر، حقّق حسنين خلال عقدين تولى خلالهما منصب مدير برنامج الاندِماج النووي فيه، مجموعة كبيرة من البحوث العلميّة وتمحورت حول المحاكاة الافتراضيّة Virtual Simulation، وانصهار الطاقَة، والتفاعلات الماديّة والمغناطيسية للبلازما الذريّة، والاندِماج النووي، وأضرار الأشعة، وفيزياء الحاسوب، وتفاعل المواد مع ظروف صعبّة كالضغط العالي والحرارة المتطرّفة، واستخدام الأشعة فوق البنفسجيّة في الطباعة المُجسّمَة، واستعمال الليزر في دراسة الذرّة، وطُرُق الكشف عن الإشعاعات النوويّة.
نحو مُفاعلات أكثر تطوّراً
في العام 2007، ضَمّت جامعة بورديو في ولاية إنديانا، حسنين إلى صفوفها الأكاديميّة. ونقل إليها معلوماته وخبراته، ما أوصله بسرعة إلى ترؤس قسم الهندسة النوويّة فيها، كما وضعت الجامعة تحت إشرافه «مركز دراسة المواد في الحالات المتطرّفة» Materials Under Extreme Conditions.
يتمتّع حسنين برصيد علمي ومهني كبير داخل أميركا وخارجها. إذ مُنِحَ 4 درجات زَمالَة من كبريات المؤسسات العلميّة دوليّاً هي: «الجمعية الأميركيّة لتقدّم العلوم»، و «الجمعية الأميركيّة النوويّة»، و «الجمعية الدوليّة للهندسة الضوئيّة والبصريات»، و «معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيّات». ويعتبر المعهد الأخير من أبرز المؤسسات العلميّة في صلته مع شبكة الإنترنت وبحوث المعلوماتيّة والاتصالات، بل أنه يساهم بصورة كبيرة في صوغ معايير العمل فيها. وكذلك نال حسنين عضويّة عدد كبير من الجمعيات العلميّة المتخصّصة في الطاقة النوويّة، خصوصاً الاندماج النووي وعلوم المواد وتفاعلاتها مع الظروف المتطرفة. وشملت مروحة هذه الجمعيات المتقدّمة بلداناً كاليابان وألمانيا وروسيا وأوكرانيا، إضافة إلى الولايات المتحدّة.
وفي الرصيد المهني لحسنين ما يزيد على 450 بحثاً نُشرت في 30 مجلة علميّة متخصّصة في الفيزياء وهندسة المواد وعلوم الكومبيوتر، وثلاثة كتب، كما وضع عشرات الفصول التي نُشِرَت في كُتبٍ علميّة متنوّعة. وشارك حسنين أيضاً في عدد كبير من المؤتمرات الدوليّة والندوات العلميّة في الجامعات ومراكز البحوث، كما نال عدداً وافراً من جوائز التميّز في البحوث والتعليم. ويملك حسنين 4 براءات اختراع علميّة مُسجّلة باسمه في جامعة «بورديو».
وفي مقابلة مع «الحياة»، أوضح حسنين أن بحوثه تركّزت على اكتشاف مواد جديدة وتقنيّات متطورة وتصاميم دقيقة ومأمونة. وتهدف تلك الأشياء لبناء جيل حديث من مُفاعِلات الاندِماج النووي يكون قادراً على تحمّل طاقَة البلازما الذريّة. ويُطلق العلماء تسميّة ال «بلازما» Plasma على المُكوّنات الدقيقة التي تنجم عن انفجار الذرّة، إضافة إلى الطاقة التي ترافقها. ويشير حسنين إلى أن المُفاعِلات النوويّة المستخدمة حاضراً تعمل كلها بالانشطار النووي، في حين أن مُفاعِلات الاندِماج لم تستخدم لحد الآن. واستثنى من هذا التعميم، تجربة يتيمة تجري في فرنسا منذ أعوام لبناء أول مُفاعِل تجريبي، واسمه «إيتر» يحتاج إنجازه إلى قرابة عشر سنوات، وتليها عشر أخرى للبدء في إنتاج الطاقة منه.
ما يأتي من البحر
في هذا الإطار، يعكف حسنين حاضراً على مشروعٍ تموّله وزارة الطاقَة الأميركية، ويرمي إلى إنتاج الطاقَة من مُفاعِلات الاندِماج النووي التي تتغذى من مياه البَحْر. ولخّص حسنين الفكرة الرئيسة في هذا المشروع بأنها محاولة لتكرار تفاعل الشمس داخل مُختَبَر على الأرض، مع متابعة ردود فعل الاندِماج النووي في الحصول على طاقَة هائلة بواسطة دمج نواتين ذريّتين خفيفتين مع نواة أثقل منهما. ويعرب حسنين عن اعتقاده بأن نجاح هذا العمل يشكل سابقة علمية وتكنولوجية، بل يحلّ أزمة الطاقَة كلها. ويلفت أيضاً إلى أن إنتاج الطاقَة في مُفاعِلات الاندِماج النووي، ربما يحصل خلال الخمسين سنة المقبلة، ما يعطي طاقة تكفي للاستهلاك العالمي مدى الحياة. ويرى حسنين أن مطالبة بعض الأعضاء في الكونغرس بوقف الإنشاءات الجديدة في المُفاعِلات النوويّة للولايات المتحدة، بُعيد وقوع حادثة مُفاعِل «فوكوشيما» في اليابان (11 آذار/مارس 2011)، تمثّل خطأ كبيراً. ويشير إلى أن ما حدث في «فوكوشيما» لم يكن مجرد حادثة نوويّة، بل كارثة طبيعية وزلزالاً هائلاً. وأكّد أن كل المُفاعِلات النوويّة الأميركية (عددها 104) سليمة وآمنة لما يزيد على 50 سنة، مُشيراً إلى أن أميركا ليس لديها بديل من الطاقَة النوويّة التي توَلّد نصف حاجتها من الطاقَة الكهربائية.
وفي سياق متّصِل، مازال حسنين عاكفاً، مع فريقه العلمي، في مُختَبَر جامعة بورديو على صنع محاكاة افتراضية رقميّة ينفّذها الكومبيوتر، تُحاكي بحوث الاندِماج النووي، كما تساهم في ظهور جيل جديد من الحواسيب الذكيّة. ورأى أن صناعة الكومبيوتر وصلت حاضراً إلى حدّها الأقصى من التطوّر والتحديث، ما يعني أن تقنيّاتها الحاليّة لن تكون مفيدة في السنوات المُقبلة. وأكّد أن البديل لمواصلة التقدّم في هذا المجال، يكمن في استخدام تكنولوجيا «نانوليثوغرافي» Nanolithography أي «الطباعة النانوية المجسّمَة».
وبيّن أن هذا المُصطَلح يشير إلى تصنيع هياكل وأجسام على مستوى النانومتر (يساوي كسراً من بليون من المتر)، ما يعني صنع أشياء يتراوح حجمها بين ذرة وحيدة و100 نانومتر تقريباً. وفي هذه العمليّة، تستخدم الطباعة المجسّمة النانوية في عملية تصنيع دوائر إلكترونيّة مُصغّرة تسمّى أيضاً «دوائر النانو»، إضافة إلى صنع أشباه موصلات متكاملة، ونُظُم نانوية كهروميكانيكية.
ويعتقد حسنين بأن تكنولوجيا ال «نانوليثوغرافي» باتت ضرورة مُلِحّة لمواصلة التقدّم في عوالم الكومبيوتر، ما يتطلّب استخدام البلازما لتوليد فوتونات الضوء، ودمج مزيد من الترانزستورات الصغيرة على الرقاقات الإلكترونيّة، بهدف تسريع عملها أكثر فأكثر.