Применение современных технических средств химической разведки и контроля для обнаружения и идентификации взрывчатых веществ

Анализ возможностей современных образцов технических средств химической разведки и специального оборудования комплексов химического контроля свидетельствует о принципиальной возможности оперативного обнаружения минно-взрывных устройств (МВУ) путем идентификации входящих в состав МВУ взрывчатых веществ и сопутствующих технологических примесей. Цель работы – анализ возможностей применения современных технических средств химической разведки и контроля для обнаружения и идентификации взрывчатых веществ. Для достижения данной цели проводилась оценка аналитических характеристик и конструктивных особенностей технических средств химической разведки и реализованных в них методов индикации для определения возможности обнаружения и идентификации компонентов МВУ в различном агрегатном состоянии. В рамках статьи показана возможность использования специальных войсковых газосигнализаторов, функционирующих на основе метода спектрометрии ионной подвижности (СИП), для подтверждения факта присутствия паровой фазы взрывчатых веществ и сопутствующих им объектов индикации. Оценка проведена на основании анализа физико-химических свойств пероксидов и азотсодержащих взрывчатых веществ и сравнения достижимых концентраций паровой фазы азотсодержащих взрывчатых веществ (тротил, гексоген, пентрит, нитроглицерин, динитротолуол) с результатами расчетной чувствительности метода СИП (~10-10 мг/л). Установлено, что следовые количества взрывчатых веществ в жидком и твердом агрегатных состояниях могут быть идентифицированы портативными техническими средствами химического контроля, функционирующими на основе методов инфракрасной Фурье-спектроскопии и комбинационного рассеяния света. Предложены пути расширения функциональных возможностей данных технических средств за счет создания специализированных баз спектральных данных взрывчатых веществ и сопутствующих технологических примесей. Включение дополнительного банка спектров в управляющее программное обеспечение СИП-газосигнализаторов необходимо совместить с реализацией возможности программного выбора режимов работы и переключения баз данных оператором.

1. Ковтун В.А., Голипад А.Н., Мосин Н.И. и др. Химический терроризм как силовой инструмент проведения внешней политики США и стран Запада // Вестник войск РХБ защиты. 2017. Т. 1. № 2. С. 3–13. https://doi.org/10.35825/2587-5728-2017-1-2-3-13

2. Смирнов Н.А. Информационная война в Сирии // Вестник МГИМО-Университета. 2015. № 1. С. 153–160. https://doi.org/10.24833/2071-8160-2015-1-40-153-160

3. Скворцов Л.А., Максимов Е.М. Применение лазерной фототермической спектроскопии для standoff детектирования следов взрывчатых веществ на поверхности тел // Квантовая электроника. 2010. Т. 40. № 7. С. 565–578. https://doi.org/10.1070/QE2010v040n07ABEH014334

4. Gottfried J.L., De Lucia F.C., Munson C.A., McNesby K. (ed) Laser-induced breakdown spectroscopy for detection of explosive residues // Anal. Bioanal. Chem. 2009. V. 395. P. 283–300. https://doi.org/10.1007/s00216-009-2802-0

5. Dionne B.C., Rounbehler D.P., Achter E.K., Fine D.H. Vapor pressure of explosives // Journal of Energetic Materials, 1986. V. 4. № 1-4. P. 447–472. https://dx.doi.org/10.1080/07370658608011353

6. Скворцов Л.А. Лазерные методы дистанционного обнаружения химических соединений на поверхности тел. Москва: ТЕХНОСФЕРА, 2015. 208 с. ISBN 978-5-94836-387-5

7. Kolla P. The application of analytical methods to the detection of hidden explosives and explosive devices // Andewandte Chemie. 1997. V. 36. P. 800. https://doi.org/10.1002/anie.199708001

8. Буряков И.А. Обнаружение взрывчатых веществ методом спектрометрии ионной подвижности // Журнал аналитической химии. 2011. Т. 66. № 8. С. 788–809.

9. Oxley J.C., Smith J.L., Brady J. Determination of the vapor density of triacetone triperoxide (TATP) // Propellants, Explosive, Pyrotechnics. 2005. V. 34. № 6. P. 539. https://doi.org/10.1002/prep.200400094

10. Clowers B.H., Siems W.F., Hill H.H., Mussik S.M. Hadamard transform ion mobility spectrometry // Analyt. Chem. 2006. V. 78. № 1. P. 44–51. https://doi.org/10.1021/AC051743B

11. Kaur-Atwal G., O’Connor G., Aksenov A.A., Bosoc-Bintintan V. Chemical standarts for ion mobility spectrometry: a review // Intern. J. Ion Mobility Spectrometry. 2009. V. 12. P. 1–14. https://doi.org/10.1007/S12127-009-0021-1

12. Murphy C. Existing and potential explosives detection techniques. Washington: The National Academies, 2004. https://doi.org/10.17226/10998

13. Gresham G.L., Davies J.P., Goodrich L.D. et al. Development of particle standards for testing detection systems: mass of RDX and particle size distribution of composition 4 residues // Society of Photo-Optical Inst. Engineers. 1994. V. 2276 P. 34. https://doi.org/10.1117/12/189198

14. Patel C.K.N. Laser photoacoustic spectroscopy helps fight terrorism: High sensitivity detection of chemical Warfare Agent and explosives // Eur. Phys. J. Special. Topics. 2008. V. 153. P. 1–18. https://doi.org/10.1140/epjst/e2008-00383-x

15. Демтредер В. Лазерная спектроскопия. Основные принципы и техника эксперимента. М.: Наука, 1985. 608 c. Demtreder V. Laser spectroscopy. Basic principles and techniques of experiment. Moscow: Nauka, 2005. 608 p. (in Russian).

16. Gaft M., Nagli L. UV gated Raman spectroscopy for detection of explosives // Opt. Materials. 2008. V. 30. № 11. P. 1739. https://doi.org/10.1016/j.optmat.2007.11.013

17. Nagli L., Gaft M., Fleger J., Rosenbluh M. Absolute Raman cross-sections of some explosives: Trend to UF // Optical Materials. 2008. V. 30. № 11. P. 1747. https://doi.org/10.1016/j.optmat.2007.11.019

18. Nagli L., Gaft M. Raman scattering spectroscopy for explosives identification // Proc. SPIE 6552. Laser Source Technology for Defense and Security III, 65520Z (15 May 2007); https://doi.org/10.1117/12.719319

19. Иноземцев В.А., Жохов А.К., Бойко А.Ю. и др. Мобильный комплекс химического контроля как основа технического оснащения мобильной диагностической группы 33 ЦНИИИ Министерства обороны Российской Федерации // Вестник войск РХБ защиты. 2021. Т. 5. № 1 С. 54–64. https://doi.org/10.35825/2587-5728-2021-5-1-54-64

20. Брагинец А.А., Жохов А.К., Полякова Г.Ю., Серебренников Б.В. Расширение возможностей мобильных химических лабораторий войск радиационной, химической, биологической защиты // Вестник академии военных наук. 2016. Т. 57. № 4. С. 136–141.

21. Шабельников М.П., Михайлов В.Г., Терновой А.В. и др. Деятельность мобильной диагностической группы 27 НЦ МО РФ // Вестник войск РХБ защиты. 2018. Т. 2. № 3. С. 55–63. https://doi.org/10.35825/2587-5728-2018-2-3-55-63

22. Кужелко С.В., Ковтун В.А., Колесников Д.П. Экспедиция специалистов войск РХБ защиты на остров Матуа Курильской гряды // Вестник войск РХБ защиты. 2018. Т 2. № 1. С. 12–23. https://doi.org/10.35825/2587-5728-2018-2-1-12-23

23. Морозов А.Н., Светличный С.И. Основы фурье-спектрорадиометрии. 2-е изд., испр. и доп. М.: Наука, 2014. 456 с. ISBN 978-5-02-039-051-5