Обнаружение взрывоопасных объектов: аппаратурное обеспечение антитеррористических служб.

Обнаружение взрывоопасных объектов: аппаратурное обеспечение антитеррористических служб.

Обнаружение взрывоопасных объектов: аппаратурное обеспечение антитеррористических служб

А. В. Кихтенко, К. В. Елисеев

АНДРЕЙ ВЛАДИМИРОВИЧ КИХТЕНКО — кандидат химических наук, начальник сектора Сибирского филиала ГУ НПО «Специальная техника и связь» МВД России, майор внутренней службы. Область научных интересов: криминалистика, оперативная техника.
КОНСТАНТИН ВЛАДИМИРОВИЧ ЕЛИСЕЕВ — заместитель начальника отдела ГУ НПО «Специальная техника и связь» МВД России, полковник милиции. Область научных интересов: криминалистика, оперативная техника.

111024 Москва, ул. Пруд Ключики, д. 2, ГУ НПО «Специальная техника и связь» МВД России.

Общий подход к решению задачи поиска взрывоопасных объектов

Методы обнаружения взрывных устройств можно разделить на два основных типа: прямые и косвенные. Прямые методы позволяют сделать вывод о наличии (или отсутствии) в подозреваемом объекте взрывчатого вещества. Эти методы реализуются в газоанализаторах и других аналитических приборах, основанных на физико-химических принципах (спектрофотометрия, газохроматография, ядерный квадрупольный резонанс и др.). Для прямого поиска используются также биодетекторы, прежде всего собаки, обученные минно-розыскной службе. В настоящее время этот метод получил наибольшее распространение. Не менее широко применяются косвенные методы поиска, с помощью которых о возможном присутствии взрывного устройства судят по косвенным признакам: по наличию металлических деталей корпуса, проводов, взрывателя — металлодетекторы; по характерным очертаниям устройства, проводов, взрывателя — рентгено-телевизионные установки; по наличию микросхем, полупроводниковых приборов — нелинейные локаторы.

Относительно технических возможностей обнаружения взрывчатых веществ следует сказать, что среди арсенала современных аналитических методов и приборов не существует (и едва ли возможно существование) универсального метода противодействия террористической угрозе. Разнообразны и сами задачи поиска и обезвреживания взрывоопасных объектов. Поэтому решение этих задач возможно только путем комплексного применения методов и приборов.

Взрывчатые вещества как объект поиска

Для осуществления терактов применение находят практически все бризантные взрывчатые вещества промышленного изготовления. Это, прежде всего, тротил (2,4,6-тринитротолуол), гексоген, ТЭН (тетра-нитропентаэритрит) и составы на их основе. Кроме того, для взрывных действий используются пластические вещества — так называемая пластиковая взрывчатка, представляющая собой смесь взрывчатого вещества нормальной или высокой мощности с веществами-наполнителями, придающими смеси особые пла-стилино-   или   резиноподобные   свойства.   Вопреки устоявшемуся мнению, такой наполнитель не делает взрывчатое вещество более мощным. Его основное назначение сводится к тому, чтобы придать взрывчатому веществу ту или иную форму и/или обеспечить более плотное прилегание к поверхности, подвергаемой взрывному воздействию.
Подавляющее большинство терактов осуществляется с применением тротила или тротилсодержащих веществ, поскольку они широко применяются в военном деле при снаряжении боеприпасов, а также при проведении взрывных работ гражданского назначения. Технология производства тротила в больших, значимых с практической точки зрения количествах довольно сложна и опасна, поэтому в кустарных условиях это вещество не производится.

С использованием тротила ведется специальное обучение служебных собак. По тротилу проводится проверка чувствительности электронных детекторов и анализаторов взрывчатых веществ. Это связано еще и с тем, что в производстве, при транспортировке и хранении боеприпасы и другие объекты, содержащие взрывчатые вещества иных типов, обычно находятся в непосредственной близости с тротилсодержащими материалами и, следовательно, могут быть загрязнены микрочастицами тринитротолуола, а значит, обладают соответствующим «запахом».

Газоаналитические приборы для обнаружения взрывчатых веществ

В работе газоаналитических приборов, применяемых для обнаружения взрывчатых веществ, фактически копируется принцип, реализуемый при использовании собак, — выявление объекта, содержащего взрывчатое вещество по наличию в окружающем пространстве паров или микрочастиц этого вещества. Лучшие из существующих в настоящее время газоанализаторов по чувствительности и селективности заметно уступают обонянию собаки. Но в то же время газоанализаторы незаменимы в решении ряда задач благодаря таким свойствам и функциям, как возможность работать в течение практически неограниченного времени, идентифицировать тип взрывчатого вещества и документировать результат обнаружения.

Напомним, что чувствительность — это минимальное количество вещества или минимальная концентрация паров в воздухе, на которую способен реагировать данный аналитический прибор. Другой важной характеристикой аналитического прибора является селективность — способность достоверно различать химические вещества. Если при невысокой чувствительности газоанализатора снижается вероятность обнаружения, иными словами, увеличивается частота «пропусков», то недостаточная селективность приводит к низкой помехозащищенности прибора и высокому уровню ложных тревог.

Вопреки существующему мнению, что для обнаружения взрывчатки важна лишь чувствительность, а селективность второстепенна, следует отметить, что высокая частота «ложных тревог» ведет к дискредитации прибора, делает его применение неэффективным. Чувствительный и высокоселективный прибор позволяет не только обнаруживать целевое вещество, но и приблизительно определять его тип.

Важной характеристикой с точки зрения обнаружения газоанализатором взрывчатого вещества является давление его насыщенных паров, или летучесть. Взрывчатые вещества значительно различаются по этому параметру. Высоким давлением насыщенных паров обладают нитроглицерин и другие нитроэфиры. Меньшую, но достаточную для обнаружения летучесть имеют динитро- и тринитротолуол (тротил), тетрил, тринитробензол. Трудными для обнаружения с помощью газоанализатора являются ТЭН, гексоген, окто-ген. Пластиковая взрывчатка на основе этих веществ представляет собой объект наиболее сложный для обнаружения методом газового анализа, поскольку частицы малолетучего взрывчатого вещества закрыты полимерным связующим.

Другим важным фактором для обнаружения являются условия, в которых находится взрывчатое вещество или объект, его содержащий, и прежде всего температура. Так, понижение температуры окружающей среды на 5 °С приводит к двукратному уменьшению давления насыщенных паров тротила. Столь сильная зависимость давления насыщенных паров от температуры особенно характерна для климатических условий, свойственных для России. И как следствие, большая продолжительность низкотемпературных периодов делает проблематичным применение газоанализаторов и приводит к повышенным требованиям к чувствительности приборов. Падение температуры воздуха снижает также эффективность «работы» служебных собак.

С точки зрения чувствительности обнаружения важно то обстоятельство, что если взрывчатое вещество находится без упаковки, то концентрация паров над его поверхностью достигает давления насыщенного пара при данной температуре, но по мере удаления от объекта концентрация быстро снижается за счет разбавления паров воздухом. При комнатной температуре концентрация паров тротила уменьшается до значений, соответствующих порогу чувствительности современных газоанализаторов, уже на расстоянии 15—20 см. Различные типы упаковки, их проницаемость для паров взрывчатых веществ и время нахождения в ней также оказывают существенное влияние на возможности обнаружения.

В применяемых в настоящее время газоанализаторах для обнаружения взрывчатых веществ реализуются два основных метода: спектрометрия ионной подвиж-ности (дрейф-спектрометрия) и газовая хроматография. Представленные на рынке газоаналитические приборы можно разделить на две основные группы: детекторы и анализаторы.
Детекторы — это портативные приборы, которые обнаруживают присутствие молекул взрывчатого вещества в воздухе, как правило, без отнесения к конкретному типу.

Обнаружение происходит в режиме реального времени при прохождении через детектор потока воздуха, отбираемого в непосредственной близости от объекта. Детекторы эффективны при поиске легколетучих взрывчатых веществ, таких как нитроэфиры, нитроглицерин (динамиты) и тротил. Для создания приборов данного типа используется метод спектрометрии ионной подвижности (сложная характеристика, зависящая от массы иона, его заряда и строения). Вероятность и степень ионизации молекул вещества в воздухе, непосредственно отбираемом от объекта, сильно зависят от внешних условий, например от влажности. В связи с этим для детектора характерна (и допустима) несколько повышенная вероятность ложных срабатываний. Путем совершенствования как аналитического блока, так и математической обработки получаемых сигналов удается уменьшить влияние негативных факторов и повысить селективность прибора.

В отличие от детекторов, анализаторы способны не только обнаруживать взрывчатые вещества, но и определять их групповую принадлежность к конкретному типу. Для этого производят компьютерную обработку результатов анализа и используют соответствующие банки данных по взрывчатым веществам. Как правило, анализаторы работают с предварительным накоплением пробы, поэтому продолжительность анализа больше, чем в случае детекторов. Анализаторы имеют значительные габариты и массу и более высокое энергопотребление. Существенным преимуществом перед детекторами является большая достоверность получаемой анализаторами информации.

Что касается принципа действия, то анализаторы для обнаружения взрывчатых веществ используют как спектрометрию ионной подвижности, так и газовую хроматографию. Техника реализации первого метода в анализаторе несколько отличается от таковой в детекторе. Проба вещества из воздуха отбирается на специальную салфетку (или картридж), при этом появляется возможность концентрирования вещества на салфетке. При обследовании поверхности документов, на которых могут быть нанесены микроколичества взрывчатого вещества, при досмотре замков и ручек багажа или рук досматриваемого, отбор пробы производится путем протирания салфеткой подозрительных объектов. С этой целью анализаторы, как правило, снабжаются специальным пробоотборным устройством, представляющим собой портативный пылесос, в который помещается салфетка. Отбор пробы проводится дистанционно, подобно тому как это делается при помощи детектора. Салфетка с отобранной пробой вносится в анализатор, поток очищенного (возможно подогретого) воздуха или иного газа-носителя снимает пробу и переносит ее в аналитический блок. Это значительно снижает возможность влияния на анализ внешних факторов. Метод спектрометрии ионной подвижности отличается быстродействием, время анализа составляет порядка 6—8 с.

Таблица 1. Газоанализаторы для обнаружения взрывчатых веществ