Evaluar la posibilidad de detectar explosivos y dispositivos que los contengan .
PETROV Sergey Ivanovich
PARA EVALUAR LA POSIBILIDAD DE DETECTAR EXPLOSIVOS Y DISPOSITIVOS QUE LOS CONTENGAN
Los explosivos existen tanto en estado sólido (condensado) como líquido y gaseoso, y representan una amplia gama de colores y transparencia.
Los explosivos para operaciones de perforación y voladura en la industria y con fines militares se producen en condiciones industriales.
Se puede producir toda una gama de explosivos de forma casera utilizando materiales disponibles públicamente, naturalmente inferiores a las sustancias producidas industrialmente, tanto en eficiencia, confiabilidad y seguridad en su uso.
Sin embargo, no se puede descartar la posibilidad de la aparición de tales explosivos durante intentos de llevar a cabo actos terroristas o en áreas de conflictos armados locales.
Además, las mezclas explosivas pueden formarse periódica o aleatoriamente durante la implementación de determinados procesos tecnológicos y productivos basados en sustancias que tradicionalmente no se clasifican como componentes explosivos.
En particular, las composiciones explosivas de acción volumétrica (volumen- mezclas detonantes o SAO) pueden formarse como resultado de la mezcla en ciertas proporciones de partículas finas de metal, partículas de base orgánica o hidrocarburos gaseosos con oxígeno atmosférico.
Muy a menudo, tales composiciones pueden formarse durante la producción de explosivos y productos pirotécnicos, durante la carga de municiones, durante el procesamiento y almacenamiento de leguminosas (maíz, guisantes, girasol, etc.), durante la producción de compuestos orgánicos complejos de diversos tipos y fertilizantes químicos (pinturas y barnices, compuestos de aceites esenciales), durante la extracción y transporte de ciertos minerales (carbón, gas y condensado de gas, petróleo), en la producción metalúrgica, en la producción de azúcar y en la industria procesadora de madera.
Además, la sensibilidad de tales composiciones a las influencias externas, que inician el desarrollo de procesos de detonación en ellas, a veces excede significativamente el indicador correspondiente para los explosivos producidos industrialmente.
Otra cuestión es qué concentraciones de sustancias en la composición en los que es posible el desarrollo de procesos de detonación, por regla general, se encuentran dentro de límites muy estrechos y en la práctica ocurren muy raramente.
Sin embargo, teniendo en cuenta las grandes masas de las mezclas resultantes (hasta varias toneladas) y los altos niveles de calor de transformación explosiva, podemos concluir que estas sustancias representan un grave peligro en algunas situaciones.
En estas condiciones, con toda la variedad de formas y tipos de explosivos, es obvio que la capacidad de una persona para identificar visualmente explosivos y mezclas explosivas es muy limitada, aunque en algunos casos un buen conocimiento de sus características externas y parámetros técnicos jugó un papel decisivo. papel en la realización de operaciones de búsqueda y neutralización de artefactos explosivos y otros objetos explosivos (HE).
En la práctica, tanto en operaciones de perforación y voladura en la industria como en el ejército, se utilizan principalmente explosivos sólidos debido a la mayor facilidad de trabajar con ellos. Los más famosos son el TNT (TNT, trinitrotolueno, tol) y el hexógeno.
Recientemente, se han utilizado explosivos plásticos (similares a la plastilina) y elásticos (similares al caucho), coloquialmente llamados explosivos «plásticos». están cada vez más extendidos.
Son mezclas de explosivos en polvo de alta potencia (RDX, PETN) con un aglutinante (caucho sintético, aceites minerales y esenciales, parafina, estearina, fluoroplásticos suspendidos) y en algunas composiciones — con polvo de aluminio.
Estos explosivos plásticos y elásticos se utilizan tanto en asuntos militares como en la industria (en el trabajo de metales mediante explosión). Según sus propiedades explosivas, estos explosivos se clasifican como explosivos potentes de potencia normal, pero su uso es más cómodo debido a la posibilidad de darle cualquier forma a la carga.
Actualmente, con la ayuda de los medios de comunicación, Existe una opinión generalizada sobre el altísimo poder de los explosivos plásticos: los explosivos supuestamente “plásticos” son 5 o incluso 10 veces más potentes que el TNT.
En realidad, en términos de energía de transformación explosiva, los explosivos plásticos no superan el TNT, sin embargo, el efecto local (explosión) de la explosión de su carga, debido a la posibilidad de una presión más densa contra la superficie del objeto destruido, es algo superior al efecto explosivo de la explosión de los bloques de TNT, que tienen bordes planos que no aseguran su ajuste perfecto en superficies irregulares.
Los explosivos de alta potencia se dividen en:
- Explosivos de alta potencia (RDX, PETN, aleaciones de TNT con RDX, HMX, tetril);
- Explosivos de potencia normal (TNT, aleaciones de TNT con xilitol, dinamita, piroxilina); , explosivos plásticos y elásticos);
- Explosivos de potencia reducida (nitrato de amonio, mezclas de nitrato de amonio con sustancias inflamables o explosivas).
Para una evaluación comparativa de las propiedades explosivas de varios explosivos, se puede utilizar un equivalente de TNT, que es numéricamente igual a la relación del calor de transformación explosiva del explosivo en comparación con una característica similar del TNT.
El explosivo más potente es el octógeno, cuyo equivalente en TNT es 1,8.
Por tanto, la variedad de explosivos que pueden encontrarse durante las operaciones de búsqueda y neutralización de cargas explosivas es bastante específica y de alcance bastante limitado. Lo único que queda por hacer es encontrar estos objetos.
Actualmente, en Rusia y en el extranjero, se ha desarrollado y producido toda una gama de medios para buscar explosivos y cargas explosivas basándose en signos tanto directos como indirectos. .
Una señal directa es la presencia de explosivos o sus componentes individuales.
Los signos indirectos de incendio explosivo incluyen: la presencia de piezas metálicas y plásticas, dispositivos semiconductores (diodos, transistores, circuitos integrados), fusibles, cables, antenas, una determinada forma del cuerpo (cilindro, paralelepípedo), etc.
Las más fiables desde el punto de vista de la detección de médicos de cabecera son las herramientas de búsqueda que detectan señales directas.
Dichas herramientas incluyen dispositivos de análisis de gases (o dispositivos analíticos de gases); dispositivos cuyo funcionamiento se basa en los llamados métodos de física nuclear y pruebas químicas especiales.
Además, para detectar explosivos se utilizan ampliamente perros especialmente entrenados durante el servicio de detección de minas (MRS).
Los dispositivos de análisis de gases detectan vapores o micropartículas de explosivos en muestras de aire tomadas con dispositivos especiales y son divididos según el principio de funcionamiento de los espectrómetros de deriva y cromatógrafos de gases.
El funcionamiento de los espectrómetros de deriva se basa en la ionización de un flujo de gas continuo, la separación de los iones de microimpurezas resultantes mediante su movilidad en un medio especialmente campo eléctrico formado y el registro de los iones separados.
Debido a su principio de funcionamiento, los espectrómetros de deriva tienen una velocidad de funcionamiento bastante alta (desde centésimas de segundo hasta varios segundos), pero al mismo tiempo tienen una resolución insuficiente.
La insuficiente inmunidad al ruido de estos dispositivos determina su uso primario como indicadores de la presencia de explosivos sin identificar su tipo.
Los espectrómetros de deriva muestran buenos resultados cuando se buscan explosivos que contienen TNT y nitroglicerina, que tienen una volatilidad bastante alta a temperaturas ambiente positivas.
La desventaja de la mayoría de los espectrómetros de deriva es la gama limitada de explosivos detectables, ya que muchos de ellos , por ejemplo, el octógeno y el hexógeno, que forman parte de la mayoría de los explosivos plásticos y elásticos, tienen una baja volatilidad.
Otra desventaja de estos dispositivos es la posibilidad de uso solo a temperaturas positivas del aire.
La ampliación de las capacidades de los espectrómetros de deriva se ve facilitada por el hecho de que, en condiciones reales, los explosivos de varios tipos se almacenan en almacenes y se transportan juntos.
En este caso, la contaminación se produce con explosivos poco volátiles (hexógeno — y explosivos que contienen octógeno, PETN, tetril ) vapores de TNT, lo que amplía significativamente las capacidades de este método de búsqueda.
Cuando la temperatura de las cargas explosivas que contienen hexógeno y octógeno aumenta a 35…40 ° C, es posible detectarlos directamente sin utilizar el efecto de “contaminación” con vapores de TNT.
Para crear rápidamente la temperatura necesaria en la superficie de las cargas explosivas, incluso a temperaturas ambiente negativas, se pueden utilizar secadores de pelo industriales o domésticos portátiles y otros generadores de calor con una fuente de energía autónoma.
Funcionamiento de la gran mayoría La tecnología de los cromatógrafos de gases portátiles modernos se basa en la separación de una muestra de aire seleccionada mediante una sustancia absorbente especial: un sorbente que se aplica a la superficie de los capilares colocados en una columna policapilar.
El análisis adicional de los componentes separados se lleva a cabo utilizando varios detectores (por ejemplo, detectores de captura de electrones).
Los cromatógrafos tienen una alta sensibilidad (hasta 0,01 μg/m3) y resolución, pero el tiempo de análisis para una muestra varía desde varias decenas de segundos o más.
El control del funcionamiento de los dispositivos y el procesamiento de los resultados del análisis se realiza mediante dispositivos con microprocesador integrados; Es posible realizar el emparejamiento con un ordenador.
La presencia y el uso de software especial para procesar señales de detectores brinda la posibilidad de un uso multifuncional de estos dispositivos sin ningún cambio en el diseño.
Al mismo tiempo, si para el funcionamiento de los espectrómetros de deriva es suficiente realizar un muestreo de aire sin contacto (desde una distancia de hasta 15…25 cm) en el área donde se encuentra una carga explosiva sospechosa o un dispositivo explosivo y para analizar los vapores explosivos contenidos en estas muestras, para el funcionamiento de los cromatógrafos de gases es necesario el muestreo directo de las micropartículas de las sustancias, su calentamiento hasta la temperatura de evaporación y el posterior análisis de la presencia de explosivos.
Naturalmente , en el segundo caso, el volumen de información recibida será significativamente mayor, lo que permite en algunos casos identificar no solo el tipo de explosivo, sino también algunas otras sustancias, por ejemplo, estupefacientes.
Uno Una de las últimas novedades en este ámbito es VaporTracer2 (foto 1) de ION TRACK INSTRUMENTS (EE.UU.) valorado en más de 30.000 dólares.
Foto 1. Cromatógrafo de gases VaporTracer2
Desafortunadamente, en la práctica, al realizar trabajos de búsqueda y neutralización de artefactos explosivos de varios tipos, el operador del dispositivo no siempre puede proporcionar las condiciones para la selección por contacto de micropartículas de la sustancia del objeto en estudio, por ejemplo, si se coloca en un agregado. caja u otro embalaje, cuando en las superficies externas, no hay trazas de explosivos por una razón u otra, y la posibilidad de abrir el embalaje representa un peligro conocido.
Como es la práctica mundial de realizar trabajos para La búsqueda y neutralización de artefactos explosivos y otros objetos explosivos ha demostrado que, para un especialista que realiza dicho trabajo, en la gran mayoría de los casos solo se necesita una información: si hay una sustancia explosiva o no, es decir, el dispositivo que se está examinando. puede explotar o no.
Para realizar esta operación los más adecuados son los espectrómetros de deriva, que detectan la presencia de un explosivo sin identificar su tipo.
Identificación de explosivos, incluidos los mixtos, con una precisión del porcentaje de sus componentes constitutivos. incluidos sensibilizadores, flegmatizantes, plastificantes y colorantes, se pueden llevar a cabo en condiciones más tranquilas (por ejemplo, en un laboratorio) utilizando, por ejemplo, dispositivos de cromatografía de gases.
Además, los métodos y equipos desarrollados (por ejemplo, el analizador de fluorescencia de rayos X de la serie Spectroscan) permiten identificar el fabricante y el lote por la composición cualitativa y cuantitativa de las microimpurezas en los explosivos con el fin de realizar acciones de investigación.
Cabe señalar que los dispositivos de cromatografía de gases son más complejos y costosos y requieren un nivel bastante alto de calificación del operador, especialmente cuando se trabaja con explosivos mixtos. Naturalmente, si hay una mecha en un artefacto explosivo que se ha colocado en la posición de disparo, es aconsejable realizar dicha identificación solo después de neutralizar esta mecha de una forma u otra.
En este artículo, no se realiza un análisis de las características operativas de varios modelos de cromatógrafos de gases.
Una de las características más importantes de los espectrómetros de deriva, que determina la posibilidad de su uso en una región particular del mundo para buscar para explosivos específicos, es el umbral de sensibilidad: la concentración máxima de vapores explosivos en el aire que se puede detectar.
Se sabe que la capacidad de detectar vapores explosivos en muestras de aire utilizando perros y espectrómetros de deriva depende en gran medida de la humedad y, especialmente, de la temperatura del aire.
Sensibilidad umbral de los detectores de explosivos domésticos “Argus-5”, “Pilot”, Shelf” (“Shelf-DS”) (foto 2) y MO-02 (MO-02M) para vapor de TNT a una temperatura del aire de 20… 25 °C y una humedad relativa no superior al 95% se sitúa en el nivel de 1*10 -13 g/cm3 de explosivos en una muestra de aire y sigue siendo significativamente inferior al umbral de sensibilidad de un perro especialmente entrenado — 1*10 -16 g/cm3 explosivos. En comparación con los detectores de la serie MO-02, que intentan resolver el problema de la identificación del tipo de explosivo, los dispositivos Shelf, Argus-5 y Pilot se distinguen por una mayor inmunidad al ruido, facilidad de operación y un tiempo ligeramente más largo entre fallas.
Los detectores «Argus-5» y «Pilot» se diferencian del detector «Shelf» por la presencia de una pantalla LCD (que muestra el nivel del umbral de detección establecido, el nivel de alarma al detectar un explosivo real y el nivel de carga de la batería), mejorado sensibilidad debido a la optimización de las piezas de diseño del dispositivo de muestreo y la presencia de un conector para la comunicación con una PC.
Foto 2. Detector de vapor explosivo “Shelf” (“Shelf-DS”)
Análogos extranjeros se caracterizan por un umbral de sensibilidad ligeramente inferior 1*10-9…1 *10 -11 g/cm3.
Al mismo tiempo, el valor umbral de sensibilidad indicado para muestras nacionales de detectores de explosivos es fundamental, ya que para la mayoría de las regiones de Rusia, debido a su ubicación geográfica, el efecto de las temperaturas del aire relativamente bajas es bastante prolongado en el tiempo, cuando el la volatilidad de los explosivos es mínima y, en consecuencia, la concentración de vapores explosivos en el aire es mínima
En estas condiciones, los análogos extranjeros, independientemente de su excelente diseño, publicidad agresiva y éxito en otros países con un clima más favorable, pueden producir un porcentaje significativo de objetos de búsqueda perdidos que contienen explosivos, con todas las consecuencias consiguientes para el operador del dispositivo y el entorno. zona.
Desafortunadamente, el uso eficaz y seguro de los espectrómetros de deriva de todos los modelos sin excepción cuando se buscan explosivos se ve obstaculizado por la capacidad de trabajar desde una distancia de no más de 15…25 cm (menos de 15…25 cm). las condiciones más favorables).
En consecuencia, un problema grave es la detección de artefactos explosivos con tensión (dispersión), sensores sísmicos, sensores ópticos de objetivo y artefactos explosivos en una versión controlada (por radio o cable).
Naturalmente, el problema de combatir tales Los artefactos explosivos deben resolverse mediante el uso integrado de diversos equipos, dispositivos y tácticas especiales teniendo en cuenta la situación específica.
En general, los espectrómetros de deriva son una herramienta bastante eficaz para buscar y neutralizar cargas explosivas, artefactos explosivos y otros artefactos explosivos, siempre que el operador del dispositivo reciba un nivel suficiente de capacitación especial en este campo y el uso integral de otros medios técnicos y tácticas.
Los espectrómetros de deriva modernos tienen una masa de 0,6 a 7,0 kg, los cromatógrafos, de 1,5 a 50 a 70 kg. Tanto los espectrómetros de deriva como los cromatógrafos pueden alimentarse desde una red de 220 V, 50 Hz o desde baterías.
La detección de explosivos mediante instrumentos de física nuclear se basa en el registro de radiación dispersa y secundaria de neutrones y rayos gamma obtenida como resultado de la irradiación del medio examinado con un flujo de neutrones rápidos creados (en instrumentos modernos) por una fuente de isótopos.
La presencia en los campos reflejados de un cierto número de neutrones y rayos gamma, cuya energía se encuentra en ciertos rangos de energía, indica la presencia en el volumen examinado de hidrógeno y nitrógeno, que forman parte de la gran mayoría de explosivos.
Desafortunadamente, los dispositivos que se están desarrollando actualmente para buscar explosivos y altos explosivos en el suelo todavía tienen una baja inmunidad al ruido, dependiendo de las propiedades físicas del suelo (rugosidad de la superficie, humedad variable, inclusiones heterogéneas), un alto consumo de energía y una masa bastante grande ( desde unos pocos hasta decenas de kilogramos) y dimensiones.
Un problema bastante grave es la necesidad de proteger el espacio circundante de la radiación ionizante generada por el dispositivo.
Uno de los últimos avances, que ha tenido bastante éxito en este ámbito, es el detector de explosivos y otras sustancias basado en el método de resonancia cuadrupolar nuclear OVV-YAKR-10, diseñado para trabajar con envíos postales.
Desde el punto de vista técnico Las pruebas químicas rápidas, diseñadas para detectar e identificar explosivos, se utilizan actualmente en todo el mundo en forma de juegos de latas de aerosol o goteros (por ejemplo, kits “Antivzryv”, Latmus-2” y “Poisk-XT”, fotos 3 y 4).
Foto 3. Un conjunto de pruebas rápidas para la detección e identificación de explosivos “Antiexplosión ” (“ Litmus-2”)
Foto 4. Conjunto de pruebas exprés para detección e identificación de explosivos “Poisk-XT”
Estas pruebas rápidas proporcionan una solución al problema de detectar e identificar explosivos por sus trazas en las superficies de objetos, ropa y manos humanas, incluso durante mucho tiempo (hasta varios meses) después del cese del contacto del explosivo con el superficie que se examina. El umbral de sensibilidad de las pruebas químicas rápidas está en el nivel de 1*10-5 g/cm3.
El proceso de investigación es rápido, visual y no requiere equipo de laboratorio adicional.
El personal que utiliza pruebas rápidas no necesita formación especial.
La presencia de trazas de explosivos está determinada por la coloración característica del papel de prueba con la muestra seleccionada después de haber sido tratada con los compuestos incluidos en los kits.
En particular, el kit «Antiexplosión («Litmus-2») permite detectar y confirmar visualmente la presencia de trazas de los siguientes explosivos y mezclas a base de ellos: TNT, ácido pícrico, hexógeno (incluidos explosivos plásticos y elásticos a base de en hexógeno, composiciones “B”, C -4, Semtex, RDX), HMX, PETN (PENT), explosivos a base de nitroglicerina (dinamitas, dinamones, etc.), explosivos de nitrato de amonio (amonales, amotoles, amonitas), pólvora negra. .
El kit “Poisk-XT” permite detectar e identificar la misma gama de explosivos, a excepción de los explosivos de nitrato de amonio y la pólvora negra.
Cabe señalar que los análogos extranjeros pueden generar lagunas al intentar buscar explosivos producidos en el país debido a las diferencias en las materias primas y tecnologías para la producción de explosivos en diferentes países.
El uso de perros especialmente entrenados para buscar médicos de cabecera está bastante extendido en Rusia y en el extranjero. Los perros tienen una gran movilidad y pueden detectar explosivos de casi cualquier tipo, pero en comparación con los medios técnicos tienen una serie de desventajas específicas, que pueden ser un tema para una discusión aparte.
Al buscar explosivos y explosivos usando perros y los medios técnicos mencionados anteriormente es necesario probarlos periódicamente (verificación de funcionalidad) utilizando estándares de diversos explosivos.
El uso de explosivos reales para estos fines plantea una serie de dificultades asociadas a las condiciones especiales para la adquisición, transporte y almacenamiento de estas sustancias, incluso en pequeñas cantidades. Para solucionar este problema, se crearon simuladores de explosivos basados en sustancias odorológicamente inertes con la adición de explosivos reales en microcantidades.
Dichos simuladores no tienen restricciones en cuanto a adquisición, transporte y almacenamiento: en ellos es imposible iniciar una explosión bajo cualquier influencia iniciadora externa, y no se pueden aislar explosivos de ellos en forma pura para la posterior creación de composiciones explosivas.
Al elegir simuladores de explosivos entre la variedad de disponibles, es necesario tener en cuenta que la base de la composición no debe contener sustancias o materiales con impurezas de olores domésticos, por ejemplo, el olor a cuero, que pueden causar falsas alarmas (aterrizajes de perros), es decir estar olorológicamente limpio.
Además, es preferible utilizar simuladores de explosivos de producción nacional, ya que los explosivos incluidos en su composición en microcantidades, a diferencia de sus análogos extranjeros, tienen una base de materia prima, microimpurezas y condiciones técnicas de producción idénticas a las de las cargas explosivas reales.
La historia del desarrollo de las herramientas de búsqueda GP se ha desarrollado de tal manera que en la actualidad, tanto en Rusia como en el extranjero, el mayor desarrollo se ha logrado con medios cuyo trabajo se basa en la detección de signos indirectos.
Los detectores de metales (detectores de metales, detectores de minas por inducción) están representados por la gama más amplia.
La gama más amplia está representada por los detectores de metales (detectores de metales, detectores de minas por inducción).
Y este es el tema de un artículo aparte.
Por lo tanto, en la actualidad no existe un único medio universal altamente eficaz para buscar e identificar explosivos y cargas explosivas.
Nivel de detección aceptable La fiabilidad de estos objetos sólo se puede lograr mediante el uso integrado de diversos medios técnicos y perros especialmente entrenados, teniendo en cuenta la seguridad de los operadores en el posible uso de artefactos explosivos reales.
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