stringtranslate.com

Обнаружение взрывчатых веществ

Сотрудник таможенной и пограничной службы США с собакой, обученной обнаруживать взрывчатые вещества

Обнаружение взрывчатых веществ — это неразрушающий процесс проверки для определения наличия взрывчатых веществ в контейнере . Обнаружение взрывчатых веществ обычно используется в аэропортах , портах и ​​для пограничного контроля .

Инструменты обнаружения

Колориметрия и автоматизированная колориметрия

Использование колориметрических тестовых наборов для обнаружения взрывчатых веществ является одним из самых простых методов для офицеров и широко используемым методом обнаружения взрывчатых веществ. Колориметрическое обнаружение взрывчатых веществ включает в себя нанесение химического реагента на неизвестный материал или образец и наблюдение за цветной реакцией . Известны распространенные цветные реакции, которые указывают пользователю, присутствует ли взрывчатый материал, и во многих случаях группу взрывчатых веществ, из которых получен материал. Основными группами взрывчатых веществ являются нитроароматические , нитратные эфиры и нитраминовые взрывчатые вещества, а также неорганические взрывчатые вещества на основе нитратов. Другие группы включают хлораты и пероксиды , которые не являются взрывчатыми веществами на основе нитро. Поскольку взрывчатые вещества обычно содержат азот, обнаружение часто основано на обнаружении азотистых соединений. В результате традиционные колориметрические тесты имеют недостаток: некоторые взрывчатые соединения (например, перекись ацетона ) не содержат азота и поэтому их сложнее обнаружить. [1]

Собаки

Специально обученные собаки могут быть использованы для обнаружения взрывчатых веществ с помощью своих носов, которые очень чувствительны к запахам . Хотя они очень эффективны, их полезность снижается, когда собака устает или ей становится скучно.

Эти собаки обучаются специально обученными проводниками определять запахи нескольких распространенных взрывчатых веществ и сообщать проводнику, когда они обнаруживают один из этих запахов. Собаки указывают на «удар», выполняя действие, которому их обучают, ⁠— ⁠обычно пассивную реакцию, например, садятся и ждут.

Собака, предназначенная для обнаружения взрывчатых веществ, была создана в столичном полицейском управлении в Вашингтоне, округ Колумбия, в 1970 году тогдашним тренером Чарльзом Р. Киршнером. [2]

Впервые собака для обнаружения взрывчатых веществ была использована в Алжире в 1959 году под командованием генерала Константина. [3]

Недавние исследования показывают, что методы масс-спектрометрического анализа паров , такие как вторичная электрораспылительная ионизация (SESI-MS), могут помочь в обучении собак обнаружению взрывчатых веществ. [4]

Медоносные пчелы

Этот подход объединяет обученных медоносных пчел с передовым видеокомпьютерным программным обеспечением для наблюдения за пчелой для стратегической реакции. Обученные пчелы служат в течение 2 дней, после чего их возвращают в улей. Эта проверенная система пока не доступна для коммерческого использования. Биотехнологическая фирма Inscentinel утверждает, что пчелы более эффективны, чем собаки-ищейки. [5]

Механическое обнаружение запаха

Было разработано несколько типов машин для обнаружения следов различных взрывчатых веществ. Наиболее распространенной технологией для этого применения, как можно увидеть в аэропортах США, является спектрометрия подвижности ионов (СПИ). Этот метод похож на масс-спектрометрию (МС), где молекулы ионизируются, а затем перемещаются в электрическом поле в вакууме, за исключением того, что СПИ работает при атмосферном давлении. Время, необходимое иону в СПИ для перемещения на определенное расстояние в электрическом поле, указывает на соотношение размера и заряда этого иона: ионы с большим поперечным сечением будут сталкиваться с большим количеством газа при атмосферном давлении и, следовательно, будут медленнее.

Газовая хроматография (ГХ) часто сочетается с методами обнаружения, обсуждаемыми выше, чтобы разделить молекулы перед обнаружением. Это не только улучшает производительность детектора, но и добавляет еще одно измерение данных, поскольку время, необходимое молекуле для прохождения через ГХ, может использоваться в качестве индикатора ее идентичности. К сожалению, для ГХ обычно требуется баллонный газ, что создает логистические проблемы, поскольку баллоны необходимо пополнять. Колонки ГХ, работающие в полевых условиях, подвержены деградации от атмосферных газов и окисления, а также утечке неподвижной фазы . Колонки также должны быть очень быстрыми, поскольку многие приложения требуют, чтобы полный анализ был завершен менее чем за минуту. [ необходима цитата ]

Спектрометрия

Технологии, основанные на спектрометре подвижности ионов (IMS), включают спектрометрию подвижности ионной ловушки (ITMS) и спектрометрию дифференциальной подвижности (DMS). Усиливающие флуоресцентные полимеры (AFP) используют молекулярное распознавание для «выключения» или гашения флуоресценции полимера. Хемилюминесценция часто использовалась в 1990-х годах, но она менее распространена, чем вездесущая IMS. Предпринимаются несколько попыток миниатюризировать, сделать прочной и сделать MS доступной для полевых применений; например, аэрозольный полимер, который флуоресцирует синим цветом под действием УФ-излучения, но бесцветен, когда реагирует с азотными группами. [6]

Один из методов сравнивает отраженные ультрафиолетовые , инфракрасные и видимые измерения света на нескольких участках подозрительного материала. Это имеет преимущество перед обонятельными методами в том, что образец не нужно готовить. Существует патент на портативный детектор взрывчатых веществ, использующий этот метод. [7]

Масс-спектрометрия рассматривается как наиболее релевантный новый метод спектрометрии. [8]

Рентгеновские аппараты

Специально разработанные рентгеновские аппараты, использующие компьютерную аксиальную томографию, могут обнаруживать взрывчатые вещества, анализируя плотность предметов. Эти системы оснащены специальным программным обеспечением, содержащим библиотеку угроз взрывчатых веществ и кодирование ложных цветов , чтобы помочь операторам с их специальными протоколами разрешения угроз. [9] Рентгеновское обнаружение также используется для обнаружения связанных компонентов, таких как детонаторы , но это может быть сорвано, если такие устройства спрятаны внутри другого электронного оборудования. [10]

Добавление маркерных веществ (рентгеновских замутнителей) в коммерческие взрывчатые вещества также является вариантом. [11]

Активация нейтронов

Специально разработанные машины бомбардируют подозрительные взрывчатые вещества нейтронами и считывают полученные сигнатуры распада гамма-излучения, чтобы определить химический состав образца. Самые ранние разработанные формы нейтронного активационного анализа используют низкоэнергетические нейтроны для определения соотношений азота, хлора и водорода в рассматриваемых химических видах и являются эффективным средством идентификации большинства обычных взрывчатых веществ. К сожалению, гораздо меньшие тепловые нейтронные сечения углерода и кислорода ограничивают способность этого метода определять их распространенность в неизвестных видах, и отчасти по этой причине террористические организации отдают предпочтение взрывчатым веществам без азота, таким как TATP , при создании СВУ . Изменения в экспериментальном протоколе могут позволить упростить идентификацию видов на основе углерода и кислорода (например, использование неупругого рассеяния быстрых нейтронов для получения обнаруживаемых гамма-лучей, в отличие от простого поглощения, происходящего с тепловыми нейтронами ), но эти изменения требуют оборудования, которое является непозволительно более сложным и дорогим, что препятствует их широкому внедрению. [12]

Кремниевые нанопровода для обнаружения следов взрывчатых веществ

Кремниевая нанопроволока, сконфигурированная как полевые транзисторы, продемонстрировала способность обнаруживать взрывчатые вещества, включая TNT , PETN и RDX, с чувствительностью, превосходящей чувствительность собак. [13] [14] Обнаружение в этом методе осуществляется путем пропускания жидкости или пара, содержащих целевое взрывчатое вещество, над поверхностью чипа, содержащего десятки или сотни чувствительных элементов из кремниевой нанопроволоки. Молекулы взрывчатого вещества взаимодействуют с поверхностью нанопроволок и вызывают измеримое изменение электрических свойств нанопроволоки.

Средства обнаружения

При изготовлении взрывчатых веществ можно добавлять маркировку обнаружения, чтобы облегчить их обнаружение. Монреальская конвенция 1991 года является международным соглашением, требующим от производителей взрывчатых веществ делать это. [15] Примером может служить Semtex , который теперь производится с добавлением DMDNB в качестве маркировки обнаружения. [16] DMDNB является распространенной маркировкой, поскольку собаки чувствительны к нему. В Великобритании соответствующим законодательством является Положение о маркировке пластических взрывчатых веществ для обнаружения 1996 года. [17]

Поддельные устройства обнаружения

Министерство юстиции США предупредило в публикации Национального института юстиции «Руководство по выбору коммерческих систем обнаружения взрывчатых веществ для правоохранительных органов (Руководство NIJ 100-99)» о продолжающейся тенденции продажи «поддельного» оборудования для обнаружения взрывчатых веществ ничего не подозревающим потребителям. В отчете упоминается Quadro Tracker , явный лозоходный стержень со свободно вращающимся стержнем радиоантенны без функционирующих внутренних компонентов. 8–9 августа 2005 года Технический отдел по утилизации взрывоопасных предметов ВМС США через Техническую группу по борьбе с терроризмом США провел тестирование SNIFFEX и пришел к выводу, что «ручной детектор SNIFFEX не работает». [18]

…Во всем мире существует довольно большое сообщество людей, которые верят в лозоходство : древнюю практику использования раздвоенных палок, качающихся стержней и маятников для поиска подземных вод и других материалов. Эти люди верят, что многие типы материалов можно обнаружить с помощью различных методов лозоходства. Лозоходцы утверждают, что лозоходное устройство будет реагировать на любые скрытые аномалии, и нужны годы практики, чтобы использовать устройство с дискриминацией (способностью заставить устройство реагировать только на те материалы, которые ищутся). Современные лозоходцы разрабатывают различные новые методы, чтобы добавить дискриминацию к своим устройствам. Эти новые методы включают молекулярную частотную дискриминацию (MFD) и гармоническую индукционную дискриминацию (HID). MFD принял форму всего, от помещения ксерокопии фотографии Polaroid нужного материала в ручку устройства до использования лозоходных стержней в сочетании с электроникой генерации частоты (генераторами функций). Ни одна из этих попыток создать устройства, которые могут обнаруживать определенные материалы, такие как взрывчатые вещества (или любые материалы, если на то пошло), не была доказана успешной в контролируемых двойных слепых научных тестах. Фактически, все испытания этих изобретений показали, что эти устройства работают не лучше, чем случайность… [19]

Ряд поддельных детекторов типа лозоискателя широко использовался в Ираке и Таиланде , в частности ADE 651 и GT200 , где, как сообщалось, они не смогли обнаружить бомбы, в результате которых погибли сотни людей и тысячи получили ранения. [20] [21] [22] Дополнительные названия поддельных детекторов типа лозоискателя включают ADE101, ADE650, Alpha 6 , XK9, SNIFFEX, HEDD1, AL-6D, H3TEC, PK9.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Маршалл, Морис; Оксли, Джимми (2009). Аспекты обнаружения взрывчатых веществ (1-е изд.). Амстердам: Elsevier . doi :10.1016/B978-0-12-374533-0.X0001-3. ISBN 978-0-08-092314-7. OCLC  316212529.
  2. ^ Ньюлон, Кларк (1974). Полицейские собаки в действии. Нью-Йорк: Dodd, Mead & Co. ISBN  9780396069126. OCLC  881180.
  3. ^ Гранжан, Доминик; Моке, Натали; Павловец, Сандрин; Туртебатт, Анн-Карен; Жан, Борис; Бакке, Элен (2000), Практическое руководство для спортивных и рабочих собак, Royal Canin , стр. 4, ISBN 2-914193-02-5, OCLC  1052842687 , получено 2022-09-20.
  4. ^ Онг, Та-Хсуан; Мендум, Тед; Гертсен, Джефф; Келли, Джуд; Остринская, Алла; Кунц, Родерик (2017-06-09). «Использование масс-спектрометрического анализа паров для повышения эффективности обнаружения взрывчатых веществ у собак». Аналитическая химия . 89 (12): 6482–6490. doi :10.1021/acs.analchem.7b00451. ISSN  0003-2700. PMID  28598144.
  5. ^ "Hot picks: UK tech start-ups". BBC News . 2007-09-05. Архивировано из оригинала 2012-07-13 . Получено 2008-03-06 .
  6. ^ Баррас, Колин (2008-06-03). «Светящийся спрей позволяет оперативникам CSI «пылить» в поисках взрывчатки». New Scientist . Архивировано из оригинала 20 сентября 2022 г.
  7. ^ Маллинс, Джастин (2008-05-28). "Портативный детектор взрывчатых веществ". New Scientist Blogs . Архивировано из оригинала 11 сентября 2008 г.
  8. ^ Возможности улучшения досмотра пассажиров в аэропортах с помощью масс-спектрометрии, National Academies Press , 2004, doi :10.17226/10996, ISBN 978-0-309-09240-1.
  9. ^ Уэллс, К.; Брэдли, Д.А. (2012). «Обзор методов обнаружения взрывчатых веществ рентгеновским излучением в зарегистрированном багаже». Applied Radiation and Isotopes . 70 (8): 1729–1746. doi :10.1016/j.apradiso.2012.01.011. ISSN  0969-8043. PMID  22608981.
  10. ^ Найт, Уилл (10 августа 2006 г.). «Анализ: Технологии обнаружения взрывчатых веществ». Служба новостей New Scientist . Архивировано из оригинала 20 сентября 2022 г.
  11. ^ Национальные академии наук, инженерии и медицины. 1998. Сдерживание угрозы незаконных бомбардировок: комплексная национальная стратегия маркировки, этикетирования, инертизации и лицензирования взрывчатых веществ и их прекурсоров. Вашингтон, округ Колумбия: The National Academies Press. doi:10.17226/5966.
  12. ^ Whetstone, ZD; Kearfott, KJ (2014). «Обзор обнаружения обычных взрывчатых веществ с использованием активного нейтронного допроса». Журнал радиоаналитической и ядерной химии . 301 (3): 629–39. doi :10.1007/s10967-014-3260-5. S2CID  93318773.
  13. ^ Прачи, Патель. "Сверхчувствительный детектор взрывчатых веществ". MIT Technology Review . Архивировано из оригинала 11 августа 2012 г.
  14. ^ Энгель, Йони; Элнатан, Р.; Певзнер, А.; Давиди, Г.; Флаксер, Э.; Патольский, Ф. (10 сентября 2010 г.). «Сверхчувствительное обнаружение взрывчатых веществ с помощью массивов кремниевых нанопроволок». Angewandte Chemie International Edition . 49 (38): 6830–35. doi : 10.1002/anie.201000847 . PMID  20715224.
  15. ^ "XX" (PDF) , Конвенция о маркировке пластических взрывчатых веществ , 1991 г., архивировано из оригинала (PDF) 16 июля 2011 г..
  16. ^ "Semtex". Explosia . Архивировано из оригинала 2009-08-05 . Получено 2009-05-22 .
  17. ^ Правила маркировки пластических взрывчатых веществ для целей обнаружения, 1996, № 890, архивировано из оригинала 19 сентября 2014 г.
  18. ^ Отдел технологий обезвреживания взрывоопасных предметов ВМС (сентябрь 2005 г.), Отчет об испытаниях: Возможности обнаружения портативного детектора взрывчатых веществ Sniffex (PDF) , архивировано из оригинала (PDF) 14 августа 2022 г.
  19. ^ Министерство юстиции США, Управление программ по правосудию (сентябрь 1999 г.). «Руководство по выбору систем обнаружения коммерческих взрывчатых веществ для правоохранительных органов: руководство NIJ 100-99» (PDF) . Архивировано из оригинала 20 марта 2022 г.
  20. ^ Рэдфорд, Бен (2017). «Наследие фальшивых детекторов бомб в Ираке». Skeptical Inquirer . Том 41, № 1. Комитет по расследованию скептиков . стр. 7. Архивировано из оригинала 25 февраля 2022 г.
  21. ↑ Эванс, Доминик; Хамид, Саиф (26 июля 2016 г.). «От Бейрута до Багдада «бесполезные» детекторы бомб защищают от катастроф». Reuters . Архивировано из оригинала 7 ноября 2021 г.
  22. ^ "Всемирное мошенничество с поддельными детекторами бомб – Сборник сведений о коррупции в торговле оружием". Фонд мира во всем мире . Школа права и дипломатии Флетчера при Университете Тафтса . 5 мая 2017 г. Архивировано из оригинала 28 мая 2022 г.

Внешние ссылки