IDENTIFIKACE REZIDUÍ IMPROVIZOVANÝCH VÝBUŠNIN FYZIKÁLNĚ-CHEMICKÝMI ANALYTICKÝMI METODAMI ZA REÁLNÝCH PODMÍNEK PO VÝBUCHU

Význam tématu

Metody detekce a identifikace reziduí improvizovaných výbušnin jsou klíčové pro forenzní praxi i národní bezpečnost. Nelegálně připravené výbušniny z běžně dostupných chemikálií (např. kyselina dusičná, nitromethan, chloristany, tetranitromethan) představují vysoké riziko teroristických a kriminálních útoků. Identifikace mikroskopických zbytků po explozích umožňuje rekonstrukci události a pátrání po původu látky.

Cíle a přehled studie

Projekt si klade za cíl prověřit nejčastěji zneužitelné kategorie amatérských výbušnin, simulovat výbuchy v realistických podmínkách a vyhodnotit možnosti odběru, separace a analýzy post-blast reziduí. Zároveň vzniká databáze analytických dat přístupná specializovaným složkám.

Použitá instrumentace

• Rastrovací elektronová mikroskopie SEM s EDS/WDS a duální systém SEM/FIB
• Ramanův mikrospektrometr integrovaný v komoře SEM
• Prášková rentgenová difrakce (pXRD, mikro pXRD)
• FTIR spektrometrie
• GC–MS, GC–ECD a HPLC–MS/MS
• SPME vlákna pro extrakci těkavých organik
• Ion­tová chromatografie pro anorganické složky

Použitá metodika

Vzorkování probíhalo suchým stěrem speciální tkaniny, lepením uhlíkových terčíků, vysavačem s upravenou sací hubicí i plynovou a kapalinovou separací do kapilár či kapaliny. Pro složité matice byly testovány centrifugační a plynokapalinové separátory. Následovala selektivní extrakce organik a anorganik v mikrokolonkách.

Hlavní výsledky a diskuse

Elektronová mikroskopie odhalila velikostní a morfologické spektrum částic (50–1800× zvětšení). Duální SEM/FIB umožnil 3D zobrazení vnitřní struktury a kombinaci se spektroskopií Raman pro fázovou identifikaci. pXRD potvrdila krystalické formy chloristanů, peroxidů i pyrotechnických složí. GC–MS a LC–MS/MS detekovaly organická rozpouštědla, nitrolátky a peroxidy v hladinách ng–μg.

Přínosy a praktické využití

Sestavená metodika nabízí ucelený pracovní postup pro soudní znalecké laboratoře: optimalizované odběrové techniky, cílené separace, mikroskopickou a spektrometrickou analýzu. Výsledky přispívají k rychlejší a spolehlivější identifikaci nelegálních výbušnin na místě činu.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další směry zahrnují miniaturizaci separačních systémů, automatizované mapování povrchů mikročástic, rozšíření spektrálních databází a nasazení vysoce výkonných AI nástrojů pro porovnávání spekter a morfologie.

Závěr

Implementovaný projekt poskytl robustní celou řadu odběrových a analytických postupů pro forenzní detekci reziduí improvizovaných výbušnin. Propojení mikroskopie, spektroskopie a chromatografie bylo klíčové pro detailní charakterizaci i velmi malých částic.

Reference

• Kishi T. In: Advances in Analysis and Detection of Explosives; Yinon J. (ed.); Springer, Dordrecht 1993.
• Kotrlý M., Turková I. In: Advanced Environmental, Chemical, and Biological Sensing Technologies XII; Vo-Dinh T. et al. (eds.); SPIE 2015.
• Kotrlý M., Wolker J., Turková I., Beroun I. In: Detection and Sensing of Mines, Explosive Objects, and Obscured Targets XXIII; Bishop S., Isaacs J.C. (eds.); SPIE 2018.