WO2011043701A2 - Имитатор взрывчатого вещества на основе гексогена или октогена - Google Patents

Имитатор взрывчатого вещества на основе гексогена или октогена Download PDF

Info

Publication number
WO2011043701A2
WO2011043701A2 PCT/RU2010/000594 RU2010000594W WO2011043701A2 WO 2011043701 A2 WO2011043701 A2 WO 2011043701A2 RU 2010000594 W RU2010000594 W RU 2010000594W WO 2011043701 A2 WO2011043701 A2 WO 2011043701A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
explosives
explosive
ray
amount
simulator
Prior art date
Application number
PCT/RU2010/000594
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2011043701A3 (ru
Inventor
Юрий Иосифович ОЛЬШАНСКИЙ
Алексей Моисеевич ВИКДОРОВИЧ
Никита Юрьевич ИЛЬКУХИН
Original Assignee
Открытое Акционерное Общество "Hayчнo-Тexничecкий Центр "Patэk"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое Акционерное Общество "Hayчнo-Тexничecкий Центр "Patэk" filed Critical Открытое Акционерное Общество "Hayчнo-Тexничecкий Центр "Patэk"
Publication of WO2011043701A2 publication Critical patent/WO2011043701A2/ru
Publication of WO2011043701A3 publication Critical patent/WO2011043701A3/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C06—EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B31/00—Compositions containing an inorganic nitrogen-oxygen salt
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C06—EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B23/00—Compositions characterised by non-explosive or non-thermic constituents
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H11/00—Defence installations; Defence devices
    • F41H11/12—Means for clearing land minefields; Systems specially adapted for detection of landmines

Definitions

  • the invention relates to the field of research and analysis of materials by radiation methods, in particular using x-ray and neutron radiation, and can mainly be used as a simulator of explosives based on RDX or HMX during testing, tuning and calibration of X-ray and neutron radiation installations detecting explosives inside a controlled item used to combat terrorism and illicit trafficking in explosives, and t Also when training operators to work on these facilities.
  • the known formulations (RU 2162077 C2, 2001; RU 2260575 C2, 2005; RU 2260576 C2, 2005; RU 2260577 C2, 2005; RU 2261858 C2, 2005), which, being safe for humans, imitate chemical warfare agents, they allow to carry out the tasks of training personnel of troops in combat operations in the conditions of chemical contamination and ensure the operation of chemical reconnaissance devices, visual and organoleptic control of chemical contamination in the daytime and at night, as well as degassing by regular staff.
  • the first group of methods is based on the detection of explosive vapors using trained dogs (Use of odor explosive simulators and explosive devices for training and training special-purpose dogs: Methodical recommendations. - Rostov-on-Don, 1998; RU 2160528 C1, 2000; RU 2364080 C2, 2009) or using technical means of ion mobility spectrometry (Hughes D. Thermedics Begins Production Of Bomb Detection Unit. - Aviation Week & Space Technology, June 19, 1989; Intersec. The Journal of International Security, Vol. 3, No.
  • explosive odor simulators are widely used.
  • an explosive simulator for training search dogs which is a hollow aluminum cylinder with holes in the walls and a cloth placed in it, impregnated with a solution of RDX or TNT in an organic solvent (Use of odor explosive simulators and explosive devices for training and training search dogs for special purposes: guidelines. - Rostov-on-Don, 1998).
  • odor simulators of explosives are known (RU 2160528 C1, 2000; RU 2364080 C2, 2009), which in their common part contain a base of sorption material with a layer of explosive deposited on it in an amount not exceeding 5% by weight of the base .
  • the second group of methods used in practice for detecting explosives combines methods (Patrick Flanagan. Technology vs. terror, EUSA, 1989, No. 7, pp 46-49, 51; RU 2065156 C1, 1996; RU 2206080 C1, 2003; US 6928131, 2005; RU 2280248 C1, 2006), which use x-ray radiation and include irradiating the controlled object with x-ray radiation, registering the x-ray radiation transmitted through the controlled object and identifying the explosive based on the amount of x-ray attenuation by the materials contained in the controlled object, in depending on their density and atomic numbers of the chemical elements that make up them.
  • the density of explosives is from 1, 4 to 1, 9 g / cm 3 , and the average atomic number of their constituent chemical elements is in the range of 6.7-8.2.
  • the third group of methods for detecting explosives is based on the determination using the neutron radiation analysis of the presence of the main chemical elements that make up the explosive.
  • the known methods of detecting nitrogen-containing explosives belonging to this group and their installations (US 5114662, 1992; US 5144140, 1992; US 5388128, 1995; EP 0295429, 1992; EP 0297249, 1993; RU U2010 / 000594
  • 2065156 C1, 1996; RU 2206080 C1, 2003; RU 2262097 C1, 2005; US 6,928,131, 2005; RU 2276352 C2, 2006; EN 2280248 C1, 2006) provide for the placement of a controlled object in a chamber with radiation protection, irradiation with thermal neutrons, registration of gamma radiation emitted by a controlled object with quanta energies of about 10.8 MeV, emitted by the nuclei of nitrogen atoms as a result of their capture of thermal neutrons, obtaining based on the results of registration of gamma radiation of the distribution of nitrogen concentration in the controlled object and the determination of the presence of explosive in it upon the fact of increased nitrogen concentration.
  • the methods of detecting explosives in controlled objects possess the best characteristics from the point of view of control performance and the probability of correct detection; without exception, all objects with the help of an X-ray facility, and then only those objects that, according to the results of the X-ray examination, cause the operator to suspect explosives in them by neutron radiation analysis.
  • the most appropriate is the integrated use of x-ray and neutron-radiation methods for the study of controlled objects.
  • the authors of the present invention failed to identify publicly available information on the existence of explosive simulators that do not contain explosives, but allow simulating explosives according to their density and average atomic number and therefore use them to test X-ray installations for detecting explosives and training operators to work on them.
  • the authors also do not have information on known simulators of explosives that do not contain explosives, but make it possible to simulate explosives both in their density and in the percentage of their main chemical elements and therefore use them to test neutron-radiation installations for detection explosives and training operators to work on them.
  • the closest to the present invention should be considered a composite simulator of explosives for training search dogs based on an inert material (RU 2315475 C1, 2008), which is a solid body of any given shape made by curing with water a homogeneous mixture of alabaster and explosive powders containing explosives in a mixture of 5-10 wt.%.
  • said composite mimic contains TNT, RDX, tetranitrate pentaerythritol or gunpowder.
  • the specified simulator contains not more than 10 wt.% Explosive, its atomic composition does not correspond to the atomic composition of an explosive based on RDX or HMX. Therefore, it cannot be used for testing and calibration of both x-ray and neutron-radiation installations for the detection of explosives, as well as for training operators to work on them.
  • the objective of the present invention is to expand the arsenal of means used to simulate explosives and to create a safe explosive simulator based on RDX or HMX for use in testing and calibrating both x-ray and neutron radiation installations for detecting explosives, as well as for training in working with them operators.
  • an explosive simulator based on RDX or HMX containing, in accordance with the closest analogue, a solid body of any shape from a mixture of powder materials, differs from the nearest analogue in that nitrate is used as powder materials aluminum 9-water in an amount of 20-36 wt.%, Melamine in an amount of 40-44 wt.%, Graphite in an amount of 11-15 wt.%, Sucrose in an amount of 9-13 wt.% And redispersible polyvinyl acetate in an amount of 9-11 wt. .%, and the density of the solid is 1, 5-1, 9 g / cm 3 .
  • the solid body is made of powder materials with a dispersion of not more than 10 ⁇ m and obtained by pressing a homogeneous mixture of powder materials.
  • the authors of the present invention failed to create a simulator that would simulate both explosives based on RDX or HMX, as well as other types of nitrogen-containing explosives.
  • the present invention relates to a simulator of explosives based on RDX or HMX only.
  • Redispersible polyvinyl acetate in an amount of 9-11 wt.% Used in the simulator of explosives based on RDX or HMX as a binder, which gives the simulator strength and solidity by pressing to a density of 1, 5-1, 9 g / cm 3 .
  • Explosives based on RDX or HMX in addition to additives, contain 27-34 wt.% Nitrogen, 19.4-28.2 wt.% Carbon, 2.7-5.9 wt.% Hydrogen and 32.5-43, 5 wt.% Oxygen.
  • hexogen or HMX-based explosive in the simulator as powder materials of aluminum nitrate 9-water, having the chemical formula ⁇ ( ⁇ 0 3 ) 3 ⁇ 9 ⁇ 2 0, in an amount of 20-36 wt.%
  • melamine having the chemical formula C 3 H 6 N 6 , in an amount of 40-44 wt.% Provide nitrogen in the composition of the simulator 27-34 wt.%, which corresponds to the percentage of nitrogen in explosives based on RDX or HMX.
  • the authors of the present invention did not bring the percentage of oxygen in the simulator to the indicated high values, but used rather inert carbon instead of it in the simulator. Moreover, due to the small cross sections for thermal neutron capture by the nuclei of oxygen and carbon atoms, which have values of 0.00027 bn and 0.0034 bn, respectively, and also due to the proximity of the energy values of the gamma rays emitted by the nuclei of these components, respectively 3.2 MeV and 4.9 MeV, the gamma-ray spectra of a simulator and an explosive based on RDX or HMX turn out to be quite close in practice, which made it possible to simulate real explosives based on RDX or HMX at a safe oxygen content, with containing 32.5-43.5 wt.% oxygen.
  • hexogen or HMX-based explosives in the simulator as powder materials of aluminum nitrate 9-aqueous in an amount of 20-36 wt.%, Sucrose in an amount of 9-13 wt.% And redispersible polyvinyl acetate in an amount of 9-11 wt. % allowed to provide a percentage of oxygen not exceeding 26 wt.%.
  • composition and percentage of powder materials used in an explosive simulator based on RDX or HMX were selected experimentally by the authors of the present invention.
  • An explosive simulator based on RDX or HMX is made as follows.
  • the components are ground to a particle size of not more than 10 microns and their weights are prepared.
  • Sucrose is added to 9-aqueous aluminum nitrate and triturated for at least 15 minutes until a uniform consistency is obtained.
  • melamine and redispersible polyvinyl acetate and grind to obtain a uniform consistency that does not contain white lumps.
  • Graphite is added last and rubbed again until a uniform consistency is obtained.
  • the total grinding time should be at least 25 minutes. Then the mixture is pressed to a density of 1, 5-1, 9 g / cm 3 .
  • An explosive simulator based on RDX or HMX is used in testing and calibrating both x-ray and neutron radiation facilities to detect explosives, as well as for training operators to operate on them, guided by the operating instructions for these facilities.
  • the invention provides the expansion of the arsenal of used explosive simulators and the creation of a safe explosive simulator based on RDX or HMX for use in testing and calibrating both x-ray and neutron radiation installations for detecting explosives, as well as for training in working with them operators.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области исследования и анализа материалов радиационными методами, в частности с помощью рентгеновского излучения и нейтронного излучения, и преимущественно может быть использовано в качестве имитатора взрывчатого вещества на основе гексогена или октогена, при проведении испытаний, настройке и калибровке рентгеновских и нейтронно- радиационных установок для обнаружения взрывчатого вещества внутри контролируемого предмета, используемых с целью борьбы с терроризмом и незаконным оборотом взрывчатых веществ, а также при обучении операторов работе на указанных установках. Имитатор содержит твердое тело любой формы из смеси порошкообразных нитрата алюминия 9-вoднoгo в количестве 20-36 мac.%, меламина в количестве 40-44 мac.%, графита в количестве 11-15 мac.%, сахарозы в количестве 9-13 мac.% и редиспергируемого поливинилацетата в количестве 9- 11 мac.%, а плотность твердого тела составляет 1,5-1,9 г/см3. Изобретение обеспечивает расширение арсенала используемых средств имитации взрывчатых веществ и создание безопасного имитатора взрывчатого вещества на основе гексогена или октогена для использования с целью испытаний и калибровки как рентгеновских, так и нейтронно-радиационных установок для обнаружения взрывчатых веществ, а также для обучения работе на них операторов.

Description

ИМИТАТОР ВЗРЫВЧАТОГО ВЕЩЕСТВА НА ОСНОВЕ
ГЕКСОГЕНА ИЛИ ОКТОГЕНА
Область техники
Изобретение относится к области исследования и анализа материалов радиационными методами, в частности с помощью рентгеновского излучения и нейтронного излучения, и преимущественно может быть использовано в качестве имитатора взрывчатого вещества на основе гексогена или октогена при проведении испытаний, настройки и калибровки рентгеновских и нейтронно- радиационных установок для обнаружения взрывчатого вещества внутри контролируемого предмета, используемых с целью борьбы с терроризмом и незаконным оборотом взрывчатых веществ, а также при обучении операторов работе на указанных установках.
Предшествующий уровень техники
Для обучения работе с особо опасными веществами, к которым относятся и взрывчатые вещества, и для испытаний технических средств, применяемых при выполнении таких работ, в целях безопасности широко используются имитаторы таких веществ, не представляющие опасности для человека.
Так, например, известны рецептуры (RU 2162077 С2, 2001 ; RU 2260575 С2, 2005; RU 2260576 С2, 2005; RU 2260577 С2, 2005; RU 2261858 С2, 2005), которые, являясь безопасными для человека, имитируют боевые отравляющие вещества, позволяют выполнять задачи по обучению личного состава войск боевым действиям в условиях химического заражения и обеспечивают срабатывание приборов химической разведки, осуществление визуального и органолептического контроля химического заражения в дневное и в ночное время, а также дегазацию штатными составами.
В настоящее время среди многочисленных известных способов обнаружения взрывчатых веществ в контролируемых предметах практическое применение с целью борьбы с терроризмом и незаконным оборотом взрывчатых веществ нашли три группы способов.
Первая группа способов основана на обнаружении паров взрывчатых веществ с использованием обученных собак (Использование запаховых имитаторов взрывчатых веществ и взрывных устройств для дрессировки и тренировки розыскных собак специального назначения: Методические рекомендации. - Ростов-на-Дону, 1998; RU 2160528 С1 , 2000; RU 2364080 С2, 2009) или с использованием технических средств спектрометрии подвижности ионов (Hughes D. Thermedics Begins Production Of Bomb Detection Unit. - Aviation Week & Space Technology, June 19, 1989; Intersec. The Journal of International Security, Vol. 3, No. 6, November 1993; RU 2216817 C2, 2003; RU 2217738 C2, 2003; RU 2217739 C1 , 2003; RU 2221310 C2, 2004; RU 2231781 C1 , 2004; RU 2234697 C1 , 2004; RU 2239826 C1 , 2004; RU 2256255 C2, 2005; US 6967485, 2005; RU 59834 U1 , 2006; RU 63119 U1 , 2006; RU 64378 U1 , 2007; RU 2293978 C2, 2007; RU 2298177 C1 , 2007; RU 2315278 C1 , 2008; RU 23 5292 C1 , 2008).
Для тренировки собак, а также для испытаний и калибровки технических средств спектрометрии подвижности ионов и обучения работе с ними операторов широко используются имитаторы запаха взрывчатых веществ.
Так, например, известен имитатор взрывчатого вещества для тренировки розыскных собак, который представляет собой пустотелый алюминиевый цилиндр с отверстиями в стенках и размещенной в нем тканью, пропитанной раствором гексогена или тротила в органическом растворителе (Использование запаховых имитаторов взрывчатых веществ и взрывных устройств для дрессировки и тренировки розыскных собак специального назначения: Методические рекомендации. - Ростов-на-Дону, 1998).
Кроме того, известны запаховые имитаторы взрывчатого вещества (RU 2160528 С1 , 2000; RU 2364080 С2, 2009), которые в общей для них части содержат основу из сорбционного материала с нанесенным на нее слоем взрывчатого вещества в количестве, не превышающем 5% от массы основы.
Вторая группа используемых на практике способов обнаружения взрывчатых веществ объединяет способы (Patrick Flanagan. Technology vs. terror, EUSA, 1989, No. 7, p.p. 46-49, 51 ; RU 2065156 C1 ,1996; RU 2206080 C1 , 2003; US 6928131, 2005; RU 2280248 C1 , 2006), которые используют рентгеновское излучение и включают облучение контролируемого предмета рентгеновским излучением, регистрацию прошедшего через контролируемый предмет рентгеновского излучения и идентификацию взрывчатого вещества на основании величины ослабления рентгеновского излучения материалами, содержащимися в контролируемом предмете, в зависимости от их плотности и атомных номеров входящих в их состав химических элементов. Как известно, плотность взрывчатых веществ составляет от 1 ,4 до 1 ,9 г/см3, а значение среднего атомного номера входящих в их состав химических элементов лежит в пределах 6,7-8,2.
Третья группа способов обнаружения взрывчатых веществ основана на определении с использованием нейтронно-радиационного анализа наличия основных химических элементов, входящих в состав взрывчатого вещества. Относящиеся к этой группе известные способы обнаружения азотосодержащих взрывчатых веществ и реализующие их установки (US 5114662, 1992; US 5144140, 1992; US 5388128, 1995; ЕР 0295429, 1992; ЕР 0297249, 1993; RU U2010/000594
3
2065156 C1 , 1996; RU 2206080 C1 , 2003; RU 2262097 C1 , 2005; US 6928131 , 2005; RU 2276352 C2, 2006; RU 2280248 C1, 2006) предусматривают размещение контролируемого предмета в камере с радиационной защитой, облучение его тепловыми нейтронами, регистрацию испускаемого контролируемым предметом гамма-излучения с энергией квантов около 10,8 МэВ, испускаемых ядрами атомов азота в результате захвата ими тепловых нейтронов, получение на основании результатов регистрации гамма-излучения распределения концентрации азота в контролируемом предмете и определении наличия в нем взрывчатого вещества по факту повышенной концентрации азота.
Как известно, абсолютное большинство современных взрывчатых веществ характеризуется достаточно большим содержанием азота, составляющим 9-38 мас.%. При облучении взрывчатого вещества тепловыми нейтронами с энергией около 0,025 эВ происходит радиационный захват тепловых нейтронов ядрами атомов азота-14, в результате чего образуются ядра атомов азота-15 в возбужденном состоянии. При переходе в основное состояние в среднем около 14% ядер атомов азота-15 испускают гамма-кванты с энергией около 10,8 МэВ. Кроме того, азотосодержащие взрывчатые вещества содержат в существенных количествах углерод, кислород и водород, а также некоторые добавки.
При этом наилучшими характеристиками с точки зрения производительности контроля и вероятности правильного обнаружения обладают способы обнаружения взрывчатого вещества в контролируемых предметах (RU 2065156 С1 ,1996; RU 2206080 С1 , 2003; US 6928131 , 2005; RU 2280248 С1, 2006), при осуществлении которых исследуют все без исключения предметы с помощью рентгеновской установки, а затем подвергают нейтронно-радиационному анализу только те предметы, которые по результатам рентгеновского исследования вызывают у оператора подозрение о наличии в них взрывчатого вещества. При этом для повышения вероятности правильного обнаружения тепловыми нейтронами облучают не весь объем контролируемого предмета, а только ту его область, которая вызвала подозрение у оператора. Поэтому наиболее целесообразным считается комплексное использование рентгеновских и нейтронно-радиационных способов исследования контролируемых предметов.
Авторам настоящего изобретения не удалось выявить общедоступные сведения о существовании имитаторов взрывчатых веществ, которые не содержат взрывчатых веществ, но позволяют имитировать взрывчатые вещества по значениям их плотности и среднего атомного номера и поэтому использовать их для испытаний рентгеновских установок для обнаружения взрывчатых веществ и обучения работе на них операторов. Авторы также не располагают сведениями об известных имитаторах взрывчатых веществ, которые не содержат взрывчатых веществ, но дают возможность имитировать взрывчатые вещества как по их плотности, так и по процентному содержанию составляющих их основных химических элементов и поэтому использовать их для испытаний нейтронно- радиационных установок для обнаружения взрывчатых веществ и обучения работе на них операторов.
Вместе с тем, установки для обнаружения взрывчатого вещества безусловно требуют их испытаний, а главное, и калибровки, которые в настоящее время проводятся с использованием реальных взрывчатых веществ (RU 2206080 С1 , 2003; US 6928131, 2005; RU 2276352 С2, 2006).
Наиболее близким к настоящему изобретению следует считать композиционный имитатор взрывчатых веществ для тренировки розыскных собак на основе инертного материала (RU 2315475 С1 , 2008), который представляет собой твердое тело любой заданной формы, изготовленное отверждением водой однородной смеси порошков алебастра и взрывчатого вещества при содержании взрывчатого вещества в смеси 5-10 мас.%. В качестве взрывчатого вещества указанный композиционный имитатор содержит тротил, гексоген, тетранитратпентаэритрит или порох.
Поскольку указанный имитатор содержит не более 10 мас.% взрывчатого вещества, его атомарный состав не соответствует атомарному составу взрывчатого вещества на основе гексогена или октогена. Поэтому он не может быть использован для испытаний и калибровки как рентгеновских, так и нейтронно-радиационных установок для обнаружения взрывчатых веществ, а также обучения работе на них операторов.
Сущность изобретения
Задачей настоящего изобретения является расширение арсенала используемых средств имитации взрывчатых веществ и создание безопасного имитатора взрывчатого вещества на основе гексогена или октогена для использования с целью испытаний и калибровки как рентгеновских, так и нейтронно-радиационных установок для обнаружения взрывчатых веществ, а также для обучения работе на них операторов.
Поставленная задача решена, согласно настоящему изобретению, тем, что имитатор взрывчатого вещества на основе гексогена или октогена, содержащий, в соответствии с ближайшим аналогом, твердое тело любой формы из смеси порошкообразных материалов, отличается от ближайшего аналога тем, что в качестве порошкообразных материалов использованы нитрат алюминия 9-водный в количестве 20-36 мас.%, меламин в количестве 40-44 мас.%, графит в количестве 11-15 мас.%, сахароза в количестве 9-13 мас.% и редиспергируемый поливинилацетат в количестве 9-11 мас.%, а плотность твердого тела составляет 1 ,5-1 ,9 г/см3.
При этом твердое тело выполнено из порошкообразных материалов дисперсностью не более 10 мкм и получено прессованием однородной смеси порошкообразных материалов.
Предпочтительный вариант осуществления изобретения Как было отмечено выше, все азотосодержащие взрывчатые вещества, к которым относятся и взрывчатые вещества на основе гексогена или октогена, имеют достаточно большое содержание азота, выявление повышенной концентрации которого и используется в нейтронно-радиационных установках для обнаружения взрывчатого вещества. При этом взрывчатые вещества на основе гексогена или октогена обладают наиболее значительным содержанием азота, составляющим 27-34 мас.%, а остальные азотосодержащие взрывчатые вещества характеризуются существенно меньшим содержанием азота, составляющим 13,5- 18,5 мас.%.
Поэтому авторам настоящего изобретения не удалось создать имитатор, который позволял бы имитировать как взрывчатые вещества на основе гексогена или октогена, так и остальные виды азотосодержащих взрывчатых веществ. В связи с этим, настоящее изобретение касается имитатора взрывчатого вещества только на основе гексогена или октогена.
Редиспергируемый поливинилацетат в количестве 9-11 мас.% использован в имитаторе взрывчатого вещества на основе гексогена или октогена в качестве связующей добавки, которая придает имитатору прочность и монолитность в результате прессования до плотности 1 ,5-1 ,9 г/см3.
Использование в имитаторе взрывчатого вещества на основе гексогена или октогена в качестве порошкообразных материалов нитрата алюминия 9- водного в количестве 20-36 мас.%, меламина в количестве 40-44 мас.%, графита в количестве 11-15 мас.%, сахарозы в количестве 9-13 мас.% и редиспергируемого поливинилацетата в количестве 9-11 мас.% позволило обеспечить средний атомный номер их смеси в пределах 6,7-7,4, что соответствует среднему атомному номеру взрывчатых веществ на основе гексогена или октогена.
Это обстоятельство совместно с использованием в качестве имитатора взрывчатого вещества на основе гексогена или октогена твердого тела с плотностью 1 ,5-1 ,9 г/см3, соответствующей плотности взрывчатых веществ на основе гексогена или октогена, позволяет использовать его для испытаний и калибровки рентгеновских установок для обнаружения взрывчатого вещества.
В подтверждение возможности использования имитатора, являющегося предметом настоящего изобретения, для испытаний и калибровки нейтронно- радиационных установок для обнаружения взрывчатого вещества необходимо отметить следующее.
Взрывчатые вещества на основе гексогена или октогена, кроме добавок, содержат 27-34 мас.% азота, 19,4-28,2 мас.% углерода, 2,7-5,9 мас.% водорода и 32,5-43,5 мас.% кислорода.
При нейтронно-радиационном анализе в результате захвата тепловых нейтронов ядра атомов всех этих химических элементов испускают гамма-кванты, среди которых гамма-кванты с энергией около 10,8 МэВ, испускаемые ядрами атомов азота, обеспечивают формирование полезного сигнала, а гамма-кванты, испускаемые ядрами атомов остальных химических элементов, создают фоновый сигнал. При этом существуют технические решения (RU 2262097 С1 , 2005), которые предусматривают использование фонового гамма-излучения ядер атомов водорода для калибровки нейтронно-радиационной установки непосредственно в процессе ее применения по назначению.
Поэтому для соответствия реальным условиям функционирования нейтронно-радиационной установки при работе ее с имитатором взрывчатого вещества на основе гексогена или октогена необходимо, чтобы имитировались не только плотность взрывчатого вещества, но и процентное содержание как азота, ядра атомов которого создают полезный сигнал, так и остальных преобладающих по концентрации химических элементов, создающих фоновый сигнал.
Использование в имитаторе взрывчатого вещества на основе гексогена или октогена в качестве порошкообразных материалов нитрата алюминия 9- водного, имеющего химическую формулу ΑΙ(Ν03)3·9Η20, в количестве 20-36 мас.% и меламина, имеющего химическую формулу C3H6N6, в количестве 40-44 мас.% обеспечивают получение в составе имитатора 27-34 мас.% азота, что соответствует процентному содержанию азота во взрывчатых веществах на основе гексогена или октогена. При этом наличие ядер атомов алюминия в составе нитрата алюминия 9-водного из-за малости сечения захвата тепловых нейтронов ядрами атомов алюминия, имеющего значение 0,23 бн, а также вследствие принадлежности значений энергии гамма-квантов, испускаемых ядрами атомов алюминия, совершенно иному спектральному диапазону (максимальное значение энергии гамма-квантов, испускаемых ядрами атомов алюминия при захвате ими тепловых нейтронов, составляет 7,7 МэВ, что значительно меньше энергии гамма-квантов около 10,8 МэВ, испускаемых ядрами атомов азота) практически не приводит к отличиям спектра гамма-излучения имитатора по сравнению со спектром гамма-излучения имитируемых взрывчатых веществ на основе гексогена или октогена.
Использование в имитаторе взрывчатого вещества на основе гексогена или октогена в качестве порошкообразных материалов нитрата алюминия 9- водного в количестве 20-36 мас.%, меламина в количестве 40-44 мас.%, сахарозы, имеющей химическую формулу
Figure imgf000009_0001
в количестве 9-13 мас.% и редиспергируемого поливинилацетата, имеющего химическую формулу C4H402, в количестве 9-11 мас.% позволило обеспечить получение в составе имитатора 2,7- 5,9 мас.% водорода, что соответствует процентному содержанию водорода во взрывчатых веществах на основе гексогена или октогена.
Использование в составе имитатора взрывчатого вещества на основе гексогена или октогена значительного количества кислорода, составляющего, как и в реальных взрывчатых веществах, 32,5-43,5 мас.%, привело бы к взрыво- и пожароопасности такого имитатора. По мнению авторов настоящего изобретения, для безопасности имитатора процентное содержание кислорода не должно превышать 26 мас.%.
Для обеспечения безопасности авторы настоящего изобретения не стали доводить в составе имитатора процентное содержание кислорода до указанных высоких значений, а использовали вместо него в составе имитатора достаточно инертный углерод. При этом из-за малости сечений захвата тепловых нейтронов ядрами атомов кислорода и углерода, имеющих значения соответственно 0,00027 бн и 0,0034 бн, а также вследствие близости значений энергии испускаемых ядрами этих атомов гамма-квантов, составляющих соответственно 3,2 МэВ и 4,9 МэВ, спектры гамма-излучения имитатора и взрывчатого вещества на основе гексогена или октогена на практике оказываются достаточно близкими, что позволило имитировать при безопасном содержании кислорода реальные взрывчатые вещества на основе гексогена или октогена, содержащие 32,5-43,5 мас.% кислорода.
В результате этого использование в имитаторе взрывчатого вещества на основе гексогена или октогена в качестве порошкообразных материалов нитрата алюминия 9-водного в количестве 20-36 мас.%, сахарозы в количестве 9-13 мас.% и редиспергируемого поливинилацетата в количестве 9-11 мас.% позволило обеспечить процентное содержание кислорода, не превышающее 26 мас.%.
Использование в имитаторе взрывчатого вещества на основе гексогена или октогена в качестве порошкообразных материалов меламина в количестве 40-44 мас.%, графита, состоящего только из углерода, в количестве 11-15 мас.%, сахарозы в количестве 9-13 мас.% и редиспергируемого поливинилацетата в количестве 9-11 мас.% позволило, с одной стороны, довести процентное содержание углерода до значений 19,4-28,2 мас.%, соответствующих процентному содержанию углерода во взрывчатых веществах на основе гексогена или октогена. С другой стороны, это позволило снизить до безопасных значений процентное содержание кислорода, являющегося взрыво- и пожароопасным, а использовать вместо него в составе имитатора достаточно инертный углерод.
Состав и процентное содержание порошкообразных материалов, использованных в имитаторе взрывчатого вещества на основе гексогена или октогена, подобраны авторами настоящего изобретения опытным путем.
Промышленная применимость
Имитатор взрывчатого вещества на основе гексогена или октогена изготавливают следующим образом.
Измельчают компоненты до размеров частиц не более 10 мкм и подготавливают их навески. В нитрат алюминия 9-водный добавляют сахарозу и перетирают не менее 15 минут до получения равномерной консистенции. Затем добавляют меламин и редиспергируемый поливинилацетат и перетирают до получения равномерной консистенции, не содержащей белых комочков. Последним добавляют графит и вновь перетирают до получения равномерной консистенции. Общее время перетирания должно составлять не менее 25 минут. Затем осуществляют прессование смеси до достижения плотности 1 ,5-1 ,9 г/см3.
Имитатор взрывчатого вещества на основе гексогена или октогена используют при испытаниях и калибровке как рентгеновских, так и нейтронно- радиационных установок для обнаружения взрывчатых веществ, а также для обучения работе на них операторов, руководствуясь при этом инструкциями по эксплуатации указанных установок.
Таким образом, изобретение обеспечивает расширение арсенала используемых средств имитации взрывчатых веществ и создание безопасного имитатора взрывчатого вещества на основе гексогена или октогена для использования с целью испытаний и калибровки как рентгеновских, так и нейтронно-радиационных установок для обнаружения взрывчатых веществ, а также для обучения работе на них операторов.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Имитатор взрывчатого вещества на основе гексогена или октогена, содержащий твердое тело любой формы из смеси порошкообразных материалов, отличающийся тем, что в качестве порошкообразных материалов использованы нитрат алюминия 9-водный в количестве 20-36 мас.%, меламин в количестве 40- 44 мас.%, графит в количестве 11-15 мас.%, сахароза в количестве 9-13 мас.% и редиспергируемый поливинилацетат в количестве 9-11 мас.%, а плотность твердого тела составляет 1 ,5-1 ,9 г/см3.
2. Имитатор по п. 1 , отличающийся тем, что твердое тело выполнено из порошкообразных материалов дисперсностью не более 10 мкм.
3. Имитатор по п. 1, отличающийся тем, что твердое тело получено прессованием однородной смеси порошкообразных материалов.
PCT/RU2010/000594 2009-10-09 2010-10-07 Имитатор взрывчатого вещества на основе гексогена или октогена WO2011043701A2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009138279 2009-10-09
RU2009138279/11A RU2413709C1 (ru) 2009-10-09 2009-10-09 Имитатор взрывчатого вещества на основе гексогена или октогена

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2011043701A2 true WO2011043701A2 (ru) 2011-04-14
WO2011043701A3 WO2011043701A3 (ru) 2011-06-03

Family

ID=43857318

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2010/000594 WO2011043701A2 (ru) 2009-10-09 2010-10-07 Имитатор взрывчатого вещества на основе гексогена или октогена

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2413709C1 (ru)
WO (1) WO2011043701A2 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014023230A1 (en) 2012-08-07 2014-02-13 Mediatek Inc. Ue preference indication and assistance information in mobile communication networks

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108956229B (zh) * 2018-07-16 2019-10-01 中国人民解放军国防科技大学 一种tatp仿真炸药模拟剂及其制备方法
RU2692524C1 (ru) * 2018-08-03 2019-06-25 Акционерное общество "Государственный научно-исследовательский институт машиностроения имени В.В. Бахирева" (АО "ГосНИИмаш") Инертный прессовый состав
RU2761644C1 (ru) * 2021-06-17 2021-12-13 Общество с ограниченной ответственностью "ЛАБОРАТОРИЯ СРЕДСТВ ИНДИКАЦИИ" Способ тренировки розыскных собак кинологической службы по поиску взрывчатых веществ с использованием универсального кинологического набора порошковых имитаторов запаха взрывчатых веществ

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5226386A (en) * 1992-07-28 1993-07-13 Thoma Eugene L Absorbent urine detector for training animals
RU2160528C1 (ru) * 2000-04-11 2000-12-20 Акционерное общество закрытого типа "ЛАБОРАТОРИЯ СРЕДСТВ ИНДИКАЦИИ" Способ тренировки розыскных собак на обнаружение взрывчатых веществ
US20070221087A1 (en) * 2006-03-21 2007-09-27 Adebimpe David B Method of producing energetically-inert pseudoscents of explosive materials, and compositions thereof
RU2315475C1 (ru) * 2006-03-10 2008-01-27 Институт химической физики им. Н.Н. Семенова РАН (ИХФ РАН) Композиционный имитатор взрывчатых веществ для тренировки розыскных собак

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5226386A (en) * 1992-07-28 1993-07-13 Thoma Eugene L Absorbent urine detector for training animals
RU2160528C1 (ru) * 2000-04-11 2000-12-20 Акционерное общество закрытого типа "ЛАБОРАТОРИЯ СРЕДСТВ ИНДИКАЦИИ" Способ тренировки розыскных собак на обнаружение взрывчатых веществ
RU2315475C1 (ru) * 2006-03-10 2008-01-27 Институт химической физики им. Н.Н. Семенова РАН (ИХФ РАН) Композиционный имитатор взрывчатых веществ для тренировки розыскных собак
US20070221087A1 (en) * 2006-03-21 2007-09-27 Adebimpe David B Method of producing energetically-inert pseudoscents of explosive materials, and compositions thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014023230A1 (en) 2012-08-07 2014-02-13 Mediatek Inc. Ue preference indication and assistance information in mobile communication networks

Also Published As

Publication number Publication date
RU2413709C1 (ru) 2011-03-10
WO2011043701A3 (ru) 2011-06-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Marshall et al. Aspects of explosives detection
Whetstone et al. A review of conventional explosives detection using active neutron interrogation
US5958299A (en) Explosive simulants for testing explosive detection systems
Caffrey et al. Chemical warfare agent and high explosive identification by spectroscopy of neutron-induced gamma rays
Bruschini Commercial systems for the direct detection of explosives for explosive ordnance disposal tasks
RU2413709C1 (ru) Имитатор взрывчатого вещества на основе гексогена или октогена
Robalino et al. Study by Monte Carlo methods of an explosives detection system made up with a DD neutron generator and NaI (Tl) gamma detectors
RU2160528C1 (ru) Способ тренировки розыскных собак на обнаружение взрывчатых веществ
RU2411227C1 (ru) Имитатор азотосодержащего взрывчатого вещества
Moretti et al. High‐Performing Red‐Light‐Emitting Pyrotechnic Illuminants through the Use of Perchlorate‐Free Materials
Radia et al. Neutron generators for analytical purposes
National Research Council et al. Containing the threat from illegal bombings: an integrated national strategy for marking, tagging, rendering inert, and licensing explosives and their precursors
Kozlovska et al. Measuring and Monte Carlo Modelling of X‐Ray and Gamma‐Ray Attenuation in Personal Radiation Shielding Protective Clothing
Valkovic et al. An underwater system for explosive detection
Ahmad et al. Analysis of anionic post-blast residues of low explosives from soil samples of forensic interest
Kouzes Neutron and gamma ray detection for border security applications
Obhodas et al. Environmental security of the coastal seafloor in the sea ports and waterways of the Mediterranean region
Fantidis et al. A Fast Neutron and Gamma Ray System for the Detection of Illicit Materials Based on Simple Isotopic Sources.
Jallad Radioactive characterization of sand samples from Failaka Island in Kuwait
Seabury et al. Explosive detection and identification by PGNAA
Gounhalli et al. Studies on effective atomic numbers and electron densities of some chemical explosives in the energy range 1KeV–100 GeV
Samaila Determination of Lead from Tailings of Gold Matrix using Proton Induced X-ray Emission
Valkovic Applications of nuclear techniques relevant for civil security
Lichorobiec et al. Advanced Methods of Detecting Explosives in Improvised Explosives Devices
Obhodas et al. Matrix characterization of the sea floor in the threat material detection processes

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 10822309

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase in:

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 10822309

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2