Взрывчатые вещества: их виды и свойства. Технические средства выявления и идентификационного экспресс-анализа взрывчатых веществ

Большую опасность для  жизни и здоровья людей представляют взрывы в жилых и общественных зданиях, также в общественных местах. Главная причина таких взрывов - неразумное поведение граждан, прежде всего детей и подростков. Наиболее частое явление - взрыв газа. Однако в последнее время получи распространение  случаи, связанные с применением  взрывчатых веществ, и прежде всего - террористические акты.

Для нагнетания страха террористы могут организовать взрыв, установив  взрывные устройства в самых неожиданных  местах (подвалах, арендуемых помещениях, снимаемых квартирах, припаркованных автомобилях, туннелях, метро, в городском  транспорте и т.п.) и использовав  как промышленные, так и самодельные  взрывные устройства. Опасен не только сам взрыв, но и его последствия, выражающиеся, как правило, в обрушении  конструкций и зданий.

Об опасности взрыва можно  судить по следующим признакам: наличие  неизвестного свертка или какой-либо детали в машине, на лестнице, в квартире и т.д.; натянутая проволока, шнур; провода или изолирующая лента, свисающие из-под машины; чужая  сумка, портфель, коробка, какой-либо предмет, обнаруженный в машине, у дверей квартиры, в метро. Поэтому, заметив  взрывоопасный предмет (самодельное  взрывное устройство, гранату, снаряд, бомбу и т.п.), не подходите к  нему близко, немедленно сообщите о  находке в милицию, не позволяйте случайным людям прикасаться  к опасному предмету и обезвреживать  его.

Причинами взрыва на улице  может быть столкновение транспортных средств, когда сначала происходит пожар, а потом взрыв бензобаков. Причиной взрыва на транспорте и метро  могут быть: взрыв взрывных устройств  в ходе или при подготовке террористических актов.

Признаки, свидетельствующие  об опасности взрыва

На опасность взрыва в  доме может указывать запах газа и возникшее задымление. Около  квартиры - следы ремонтных работ, участки стены с нарушенной окраской, отличающейся от общего фона.

В транспорте и метро признаками, свидетельствующими об опасности взрыва, могут быть косвенные признаки использования  самодельных или промышленных взрывных устройств, нетипичных для данного  места: неизвестный сверток, остатки  различных материалов (проводов, изоляционной ленты). В общественных местах и транспорте должны обращать на себя внимание оставленные  сумка, портфель, коробка.

Иногда террористы используют почтовый канал. Для писем с пластиковой  миной характерна небольшая толщина ( не более 3 мм), упругость, схожая с  резиной, вес не менее 50 г и тщательная упаковка. На конверте могут быть пятна, проколы, возможен специфический запах.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.4 Основные поражающие факторы и зоны действия взрыва

 

Пожаро-взрывные явления характеризуются следующими факторами:

· воздушной ударной волной, возникающей при разного рода взрывах газо-воздушных смесей, резервуаров  с перегретой жидкостью и резервуаров  под давлением;

· тепловым излучением и  разлетающимися осколками;

· действием токсичных  веществ, которые применялись в  технологическом процессе или образовались в ходе пожара или других аварийных  ситуациях.

Действие воздушной ударной  волны может вызывать вторичные  последствия, так как при взрыве взрывчатого вещества в атмосфере  возникают ударные волны, распространяющиеся с большой скоростью в виде областей сжатия. Ударная волна достигает  земной поверхности и отражается от нее на некотором расстоянии от эпицентра взрыва, фронт отраженной волны сливается с фронтом  падающей волны, вследствие чего образуется так называемая головная волна с  вертикальным фронтом.

При наземном взрыве воздушная  ударная волна, как и при воздушном  взрыве, распространяется от эпицентра  с вертикальным фронтом.

При подземном взрыве воздушная  ударная волна ослабляется грунтовой  средой. При взрывах на малых глубинах имеет место только волна от выхода газов. А на больших глубинах при  наличии камуфлетов (разрывов без  образования воронки) проявляется  только "наведенная" волна.

Основными параметрами, определяющими  интенсивность ударной волны, являются: избыточное давление во фронте и длительность фазы сжатия. Эти параметры зависят  от массы заряда ВВ определенного  типа (т.е. энергии взрыва), высоты, условий  взрыва и расстояния от эпицентра.

Масштабы последствий  взрывов зависят от их мощности детонационной  и среды, в которой они происходят. Радиусы зон поражения могут  доходить до нескольких километров. Различают  три зоны действия взрыва.

Зона 1 - действие детонационной  волны . Для нее характерно интенсивное  дробящее действие, в результате которого конструкции разрушаются на отдельные  фрагменты, разлетающиеся с большими скоростями от центра взрыва.

Зона II - действие продуктов  взрыва. В ней происходит полное разрушение зданий и сооружений под  действием расширяющихся продуктов  взрыва. На внешней границе этой зоны образующаяся ударная волна  отрывается от продуктов взрыва и  движется самостоятельно от центра взрыва. Исчерпав свою энергию, продукты взрыва, расширившись до плотности, соответствующей  атмосферному давлению, не производят больше разрушительного действия.

Зона III - действие воздушной  ударной волны. Эта зона включает три подзоны: IIIа - сильных разрушений, IIIб - средних разрушений, IIIв - слабых разрушений. На внешней границе зоны III ударная волна вырождается в звуковую, слышимую на значительных расстояниях.

Наибольшим разрушениям  продуктами взрыва и ударной волной подвергаются здания и сооружения больших  размеров с легкими несущими конструкциями, значительно возвышающиеся над  поверхностью земли. Подземные и  заглубленные в грунт сооружения с жесткими конструкциями обладают значительной сопротивляемостью разрушению.

Степень разрушения зданий и сооружений можно представить  в следующем виде:

· полное - обрушены перекрытия и разрушены все основные несущие  конструкции; восстановление невозможно;

· сильное - имеются значительные деформации несущих конструкций; разрушена  большая часть перекрытий и стен;

· среднее - разрушены главным  образом не несущие, а второстепенные конструкции (легкие стены, перегородки, крыши, окна, двери); возможны трещины  в наружных стенах; перекрытия в  подвале не разрушены; в коммунальных и энергетических сетях значительные разрушения и деформации элементов, требующие устранения;

· слабое - разрушена часть  внутренних перегородок, заполнения дверных  и оконных проемов; оборудование имеет значительные деформации; в  коммунальных и энергетических сетях  разрушения и поломки конструктивных элементов незначительны.

Действие взрыва на человека

Продукты взрыва и образовавшаяся в результате их действия воздушная  ударная волна способны наносить человеку различные травмы, в том  числе смертельные. При непосредственном воздействии ударной волны основной причиной травм у людей является мгновенное повышение давления воздуха, что воспринимается человеком как  резкий удар. При этом возможны повреждения  внутренних органов, разрыв кровеносных  сосудов, барабанных перепонок, сотрясение мозга, различные переломы и т.п. Кроме того, скоростной напор воздуха  может отбросить человека на значительное расстояние и причинить ему при  ударе о землю (или препятствие) повреждения.

Характер и тяжесть  поражения людей зависят от величины параметров ударной волны, положения  человека в момент взрыва, степени  его защищенности. При прочих равных условиях наиболее тяжелые поражения  получают люди, находящиеся в момент прихода ударной волны вне  укрытий в положении стоя. В  этом случае площадь воздействия  скоростного напора воздуха будет  примерно в 6 раз больше, чем в  положении человека лежа.

Поражения, возникающие под  действием ударной волны, подразделяются на легкие, средние, тяжелые и крайне тяжелые (смертельные); их характеристики приведены ниже:

· легкое - легкая контузия, временная потеря слуха, ушибы и  вывихи конечностей;

· среднее - травмы мозга  с потерей сознания, повреждение  органов слуха, кровотечение из носа и ушей, сильные переломы и вывихи конечностей;

· тяжелое - сильная контузия всего организма, повреждение внутренних органов и мозга, тяжелые переломы конечностей; возможны смертельные  исходы;

· крайне тяжелое - травмы, обычно приводящие к смертельному исходу.

Косвенное воздействие ударной  волны заключается в поражении  людей летящими обломками зданий и сооружений, камнями, битым стеклом  и другими предметами, увлекаемыми  ею. При слабых разрушениях зданий гибель людей маловероятна, однако часть из них может получить различные  травмы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Технические средства выявления и

идентификационного экспресс-анализа  взрывчатых веществ

2.1 Современные методы обнаружения СВВ

 

Современные методы обнаружения  СВВ можно разделить на две  основные группы: прямые методы, позволяющие  обнаруживать собственно ВВ или составляющие их компоненты, и косвенные - с помощью  которых обнаруживаются признаки, присущие изделию, содержащему ВВ, например, материал корпуса или взрывателя, форма объекта, его температурный  контраст с окружающей средой и многие другие. В настоящее время предложено большое число самых разнообразных  методов поиска СВВ, вплоть до самых  экзотических, например, использование  для этой цели генномодифицированных насекомых, которые, почувствовав запах ВВ, облепляют роем предмет его содержащий. Поэтому далее мы ограничимся обсуждением только тех методик, которые как минимум прошли экспериментальную проверку, выйдя на стадию ОКР.

Наибольшее распространение  при работе на местности получили косвенные методы обнаружения СВВ, основными из которых являются индукционные, магнитометрические и так называемые радиоволновые. Первые два метода позволяют  обнаруживать объекты, имеющие в  своих конструкциях металлические  детали, а последние - объекты, материал которых отличается от окружающей среды  своей диэлектрической проницаемостью. На этих принципах работают различные  металлоискатели и обнаружители диэлектрических неоднородностей. При этом надо отметить, что получившие широкое распространение металлоискатели  в реальных условиях часто оказываются  неэффективными ввиду чрезвычайно  высокой вероятности ложных срабатываний, которая может составлять 0.999 и  более. Это связано с тем, что  для того, чтобы обнаружить современную  противопехотную мину, в конструкции  которой масса металлических  деталей составляет всего несколько  грамм, чувствительность металлоискателя  надо сделать достаточно высокой, но при этом он начинает реагировать  на многочисленные металлические включения, во множестве присутствующие в грунте  на урбанизированной местности или  в местах, где ранее проходили  боевые действия.

Поиск взрывоопасных предметов  по косвенным признакам проводится также с помощью различных  интроскопов,  когда с помощью просвечивания рентгеновскими лучами строится изображение внутренности досматриваемого объекта. При использовании маломощных рентгеновских трубок ведут, например, досмотр багажа в аэропортах. В наиболее совершенных интроскопах построение изображения осуществляется при двух различных энергиях просвечивающих объект лучей, что дает возможность различить материалы по эффективному атомному номеру Z_эфф, что несколько увеличивает информативность «картинки». Используя мощные гамма-излучатели, построенные на пучках электронных ускорителей, можно увидеть содержимое 20-футовых контейнеров. Такие установки есть в США, Франции, Германии, Англии. Они очень дороги (~ 20 млн. долларов) и по этой причине их немного, и в портах только не более 5% грузов подвергаются такому контролю. В России комплексы для досмотра крупногабаритных объектов были разработаны в МРТИ и НИИЭФА. Это «ПОЛЕ», «КАМА», ЭФАСКАН. В эксплуатацию они введены не были. Получившие широкое распространение интроскопы для досмотра багажа позволяют обнаруживать взрывоопасные предметы только по косвенным признакам, таким как особая форма объекта или наличие различных проводов, что весьма ненадежно. По этой причине, например, в аэропорту Вашингтона (США) при досмотре ручной клади, если в ней рентгеновским интроскопом обнаруживают ноутбук или видеокамеру, сотрудник службы безопасности просит пассажира ее достать и включить, чтобы убедиться, что это не муляж, содержащий бомбу.

Существуют и другие косвенные  методы обнаружения СВВ. Например, мину, прикрытую грунтом, можно обнаружить по ее тепловому контрасту с окружающей поверхностью, который проявляется  на закате и восходе Солнца.

При поиске мин в грунте иногда используется георадар, более 20 лет применяемый в гражданской инженерии, геологии и археологии. Эта установка излучает в грунт радиоволны на частотах от сотен МГц до нескольких ГГц и улавливает антенной отраженный сигнал. Основной недостаток этих систем, препятствующий их применению, связан с крайне затруднительной идентификацией получаемого ответного сигнала, который зависит от формы объекта, его размера, положения объекта в грунте и от свойств самого грунта.

В принципе большей надежностью  обнаружения СВВ и меньшей  вероятностью ложных сигналов могут  обладать системы, основанные на прямых методах обнаружения СВВ. Это  прежде всего относится к различным  устройствам, использующим химические методы обнаружения. Чувствительность таких современных систем столь  высока, что с их помощью можно  обнаружить незначительные следы, т.е. исчезающе малые количества ВВ, которые  оказываются вне «упаковки» за счет испарения материала ВВ или рассеивания  его микрочастиц. Как правило, в  этих устройствах поиска применяются  различные газоанализаторы, реагирующие  на химические молекулы ВВ. Так, в одной  из систем, которая проходила испытания  в аэропортах, пассажир заходил в  специальную кабину, объем которой  продувался теплым воздухом. Затем  этот воздух направлялся в газоанализатор, где определялся химический состав присутствующих в нем примесей. На многих таможенных постах используется методика поиска ВВ, когда подозрительные места автомобиля, например, бензобак, протирается специальной ватой, которая затем помещается для  анализа в устройство, содержащее газоанализатор.