TEHNOLOGII DE DEPISTARE SI IDENTIFICARE RAPIDA A EXPLOZIVILOR (I)
Data: 16-31 martie 2008
Depistarea si identificarea explozivilor sunt etape importante ale actiunilor judiciare sau de interventie pentru prevenirea si combaterea atat a criminalitatii, cat si a punerii in practica a amenintarilor teroriste, plaga violenta si distructiva a societatii contemporane. Utilizarea ilegala a armelor de foc si a explozivilor de catre organizatiile teroriste sau alte grupari sau persoane reprezinta o problema globala a societatii contemporane.
Pentru contracararea acestor actiuni (inclusiv a celor de contrabanda cu droguri, materiale periculoase sau a traficului cu materiale radioactive, arme chimice si biologice) aplicatiile fizicii moderne au devenit instrumente nu doar necesare, ci – in contextul evolutiei politico-sociale actuale – instrumente obligatorii.
Problema devine si mai complexa atunci cand este vorba despre cercetarea probelor prelevate de la locul unde s-a produs un incident in care au fost implicate materiale explozive. Dificultatea provine din distrugerea si imprastierea dovezilor de la locul incidentului de catre explozie si din faptul ca aceste produse chimice sunt greu de recunoscut, necesitand personal de investigare calificat si bine antrenat pentru selectarea corecta a reziduurilor, evaluarea cat mai precisa a locului de plasare a dispozitivului exploziv, a directiilor celor mai probabile de raspandire a fragmentelor rezultate in urma detonatiei etc.
Analiza probelor in vederea depistarii in reziduuri a urmelor de materiale explozive si identificarea materialului respectiv pentru cercetarile criminalistice intreprinse pentru depistarea faptasilor sunt activitati complexe, laborioase si dificil de realizat. Rezulta deci ca reusita unei astfel de investigatii este in interdependenta cu calitatea probelor recoltate, cu deprinderea unor tactici criminalistice, dar si cu dotarea cu mijloace de analiza performante, tinand cont ca, in aceste situatii, presiunea sub care se cer rezultate cat mai rapide pentru demararea anchetei impune scurtarea timpului de analiza.
Un alt aspect deosebit de important este continua dezvoltare a gamei de explozivi, atat in ceea ce priveste explozivii standardizati, cat si cei fabricati artizanal, formulele compozitionale devenind tot mai complexe, iar tehnicile de disimulare a lor tot mai ingenioase, tinand parca pasul cu noutatile tehnice din domeniu.
Daca tehnicile de analiza de laborator beneficiaza de avantajele amplasarii statice a sistemelor de investigare, care se reflecta in acuratetea rezultatelor, cele care sunt utilizate la depistarea explozivilor pe teren, in timp foarte scurt, trebuie sa invinga bariera limitarii dimensionale si masice si sa obtina operativ rezultate, la niveluri de sensibilitate si selectivitate cat mai ridicate.
Astfel de sisteme trebuie sa permita depistarea (eventual si identificarea) unor cantitati de exploziv mergand la nivel „ultraurma“, nano, chiar picograme, aceasta caracteristica numindu-se sensibilitate, dintr-o gama cat mai extinsa de explozivi, adica sa aiba un nivel ridicat de selectivitate.
Trinitrotoluenul (TNT), dinitrobenzenul (DNB), acidul picric, pentaeritritol tetranitrat (PETN), ciclo trimetilen trinitramina (RDX), amestecurile acestora si, in aplicatii speciale, ciclo tetrametilen tetranitramina (HMX) sunt materiale explozive cel mai des utilizate in domeniul militar. Multi dintre explozivi contin, in afara substantelor utile, si cantitati mici de parafine, uleiuri, plastifianti, stabilizatori sau alte adausuri tehnologice. Unele dintre acestea au si rolul de „marcator“ al substantei/amestecului respectiv.
In domeniul comercial, explozivii utilizati sunt pe baza de azotat de amoniu, nitroceluloza si/sau nitroglicerina si amestecuri ale acestora. Explozivii fabricati artizanal (cunoscuti si sub denumirea improprie de explozivi improvizati) pot fi din categoriile mentionate anterior sau pot fi de natura peroxidica (TATP, HMTD s.a.).
Ceea ce caracterizeaza, cu mici exceptii, explozivii este prezenta in molecula acestora a atomilor de azot. Materialele organice contin si atomi C, H, N, in timp ce materialele anorganice nu contin C, ci doar H si N. Tinand cont de cele prezentate, se constata ca in majoritatea cazurilor explozivii au suma atomilor de C si H mai mare decat cea de O si N, au un raport O/N caracteristic. Deficitul (excedentul) de oxigen continut in molecula pentru ca din reactie sa rezulte numai produsi de combustie completa, deci ca efectul termic al reactiei sa fie maxim, se exprima prin balanta de oxigen.
Se stie, de asemenea, ca materialele explozive – fie ele solide, dar mai ales cele lichide – emit vapori (fenomen accentuat cu cresterea temperaturii), la suprafata acestora acumulandu-se o faza gazoasa cu o anumita presiune, numita presiune de vapori.
Presiunea de vapori este exprimata de cele mai multe ori ca o concentratie relativa in aer si mai rar ca o presiune. Curent se practica urmatoarele exprimari:
parti/milion ? ppm: 1 : 106 – o molecula per un milion de molecule de aer;
parti/miliard ? ppb: 1 : 109 – o molecula per un miliard de molecule de aer;
parti/triliard ? ppt: 1: 1012 – o molecula per un trilion de molecule de aer.
Aceasta caracteristica a explozivilor este un indicator pretios in detectarea lor si devine mai putin importanta la detectarea amestecurilor explozive, unde valorile presiunii de vapori sunt mult mai mici decat ale componentelor separate (chiar si cand acestea se gasesc in aceeasi cantitate), deoarece sunt inglobate in matrici de tip: polimeri, uleiuri, rasini sau grasimi, precum si a „incartusarii“ lor in diferite tipuri de ambalaje, detectia putand fi influentata si de conditii meteorologice sau de mediu, functie de tehnologia utilizata.
Actele de terorism comise in intreaga lume, multe avand urmari catastrofale, au adus in discutie necesitatea prevenirii atacurilor in care sunt implicate, de cele mai multe ori, substante explozive. Pentru acest deziderat, detectia explozivilor, la un nivel de performanta cat mai ridicat, este un factor decisiv, chiar si atunci cand acestia sunt „inchisi“ in corpul unui dispozitiv exploziv improvizat (d.e.i.), sau cand nu fac parte din circuitul comercial, fiind fabricati artizanal.
Pentru a veni in ajutorul depistarii si identificarii explozivilor, fabricantii au implementat diferite solutii de marcare a acestora, astfel incat, fie ca este vorba de depistarea incarcaturii explozive dintr-un d.e.i., fie despre identificarea substantei utilizate intr-un eveniment (analize post-incident) sa poata fi identificati usor.
Problematica explozivilor fabricati artizanal este mai complexa si poate fi rezolvata doar prin cresterea selectivitatii si sensibilitatii tehnicii de depistare si identificare, dar si prin actualizarea tehnicilor si metodelor de depistare si identificare la „tendintele“ amenintarilor teroriste, respectiv la noile tipuri de materiale utilizate, tehnici de realizare a d.e.i., sau de disimulare si plasare a lor.
Activitatea de „marcare“ a explozivilor a castigat constant teren, existand chiar un cadru institutionalizat de desfasurare a ei – o conventie internationala ce activeaza inca din 1998 – si numeroase forumuri stiintifice in care solutiile sa fie cunoscute si diversificate.
Marcatorii sunt substantele introduse in compozitia materialului exploziv, in procente mici, pentru a facilita detectia (marcator pentru detectie) sau identificarea produsului (marcator pentru identificare in investigatiile post-incident).
Functie de tipul de exploziv, tehnica de incorporare, cota de ridicare a pretului, producator si aplicatie, exista mai multe tipuri de marcatori, unii deja utilizati cu succes, altii in faza de experimentare sau implementare, problematica marcarii explozivilor ramanand inca o provocare pentru cercetatori. Pana in prezent, pentru metodele consacrate au fost utilizati ca marcatori substante chimice, microcipuri de radiofrecventa si microparticule.
In prima categorie sunt incluse substantele chimice care au presiunea de vapori mult mai mare decat explozivul insusi, ca de exemplu orto si para mononitrotoluenul (o-MNT, p-MNT), dimetildinitrobutan (DMDNB sau DMNB). Etilenglicolul dinitrat (EGDN) are volatilitate apropiata de cea a NG, dar prezenta sa face posibila detectarea vaporilor de exploziv cu presiune de vapori scazuta sau care sunt sub forma explozivilor plastici (precum Semtex).
Microcipurile de radiofrecventa pot fi depistate cu ajutorul sistemelor radio de monitorizare; in prezent ele sunt utilizate doar pentru marcarea produselor farmaceutice si cosmetice.
(Continuare in nr. viitor)