Криминалистическая взрывотехника

Экссудация – способность  некоторых взрывчатых веществ при хранении выделять из своего состава жидкие или легкоплавкие компоненты. Она наблюдается у взрывчатых веществ со значительным содержанием нитроэфиров, например, у динамитов, а также у гранулированных взрывчатых веществ, содержащих жидкие нефтепродукты.

Энергия внешнего воздействия  необходимая для возбуждения  взрыва заряда взрывчатого вещества является начальным инициирующим импульсом, и сам процесс такого возбуждения  называется инициированием. Минимальная  величина начального импульса для различных  взрывчатых веществ неодинакова  и зависит от их химической природы  и физического состояния. Она  является критерием оценки чувствительности взрывчатого вещества и характеризует  безопасность обращения с ними¹⁰.

Чувствительность взрывчатого  вещества – это степень восприимчивости  к определенному виду начального импульса (механическому воздействию, тепловом воздействию, искровому разряду, детонации). Чувствительность разных взрывчатых веществ различна.

Химическое превращение  в зависимости от характера внешнего воздействия, может протекать в  трех основных формах: термическое  разложение, горение и детонация.

Медленный процесс распада  взрывчатого вещества, происходящий при нагреве ниже температуры  самовоспламенения, называют термическим  разложением. При определенных условиях оно может переходить в тепловой взрыв.

Горение взрывчатого вещества, возникающее при его поджигании, представляет собой самораспространяющийся процесс химического превращения вещества, с перемещением зоны реакции (пламени) по веществу с постоянной скоростью¹¹.

Процесс горения взрывчатого  вещества может осуществляться станционарно (нормальное горение) или не станционарно (взрывное горение). Первое распространяется по взрывчатому веществу с постоянной скоростью от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров в секунду, второе – с нарастающей скоростью от десятков до сотен метров в секунду.

Способность к той или  иной форме горения в основном зависит от структуры взрывчатого  вещества. Так для веществ с  малопористой структурой свойственно  нормальное горение, а для пористых и высокоактивных взрывчатых веществ  – взрывное. Возможность перехода горения в детонацию  определяется химической природой взрывчатого вещества, его структурой, а также горением взрывчатого вещества в замкнутом  пространстве.

Детонация представляет собой  процесс перемещения по взрывчатому  веществу с постоянной сверхзвуковой  скоростью порядка тысяч метров в секунду узкой зоны химической реакции, сопровождаемый резким скачком  давления (ударным фронтом). Такие  виды воздействия, как удар, трение, редко вызывают детонацию бризантных взрывчатых веществ. Исключение составляют инициирующие взрывчатые вещества, что  и является их основным отличительным  признаком¹².

При детонации, скорость которой  у большинства промышленных взрывчатых веществ составляет 3000-5000 м/с, в доли секунды выделяется огромное количество тепла, возникает резкий скачок давления взрывных газов, вызывающий сильное разрушительное действие. В связи с этим, для взрывных работ взрывчатые вещества чаще всего используют в режиме детонации.

Характерной особенностью взрывчатых веществ является способность к  самопроизвольному воспламенению  без доступа кислорода при  интенсивном нагревании. При этом наблюдается большое выделение  количества тепла и газообразных продуктов¹³.

Еще одной важной характеристикой  взрывчатых веществ является давление насыщенного пара. Традиционно обнаружение  взрывчатых веществ было связано с применением детекторов взрывчатых веществ. Их действие основано на выявлении паров, испускаемых летучими взрывчатыми веществами, такими как нитроглицерин и тринитротолуол, имеющими высокое значение давления насыщенного пара.

Однако, с появлением таких  мощных пластических взрывчатых веществ, как циклотриметилентринитрамин (гексоген, RDX), циклотетрамителентетранитромин (октоген, НМХ), тетранитрат пентаэритрита (пентрит, PENT), имеющих очень низкое давление пара, их обнаружение стало представлять сложную задачу. В таблице приведены значения давления насыщенного пара для некоторых наиболее важных взрывчатых веществ. Из таблицы видно, что гексоген, тэн имеют очень низкое давление насыщенного пара, поэтому их гораздо труднее обнаружить при помощи детектора паров взрывчатых веществ¹⁴.

Таблица 1Давление насыщенных паров в различных взрывчатых веществах.

После взрыва самолета авиакомпании PanAm рейс № 103 над Локсбери в Шотландии, международная организация гражданской авиации создала проблемную группу из специалистов по обнаружению взрывчатых веществ, в результате работы которой была заключена Конвенция о маркировке пластических взрывчатых веществ в целях их обнаружения (РФ ратифицировала Конвенцию и с 18 ноября 2007 года она вступила в силу¹⁵). Для этого было предложено добавлять к взрывчатым веществам во время их изготовления маркирующие вещества, которые имеют высокое давление насыщенного пара, такие как этиленгликольдинитрат, мононитротолуол, диметрилдинитробутан. В настоящее время одним из самых надежных методов выявления замаскированных взрывных устройств является обнаружение паров этих веществ¹⁶.

Взрывчатые вещества классифицируют по химическому составу, по формам возбуждения  взрывчатого превращения и по назначению. По химическому составу  взрывчатые вещества делят на две  большие группы.

В первую группу относят  индивидуальные соединения – это  химические соединения, молекулы которых  достаточно устойчивы и состоят  из атомов или групп, необходимых  для химической реакции с образованием новых, более стойких молекул. В  молекулах химических соединений атомы  кислорода должны быть соединены  с атомами горючих элементов  посредством атомов азота, который  относительно инертен к углероду, водороду и кислороду. При взрывчатом превращении в результате достаточно сильного сжатия и соударения молекулы разрушаются. Активные атомные группы освобождаются от атомов азота, и, вступая во взаимодействие между собой, окисляются кислородом, находящимся в молекулах этих взрывчатых веществ¹⁷.

К индивидуальным взрывчатым химическим соединениям относят  взрывчатые вещества следующих классов:

• нитросоединения, тротил, динитронафталин, тринитронафталин, тринитрофенол (пекриновая кислота);
• нитромины, из которых чаще всего используют гексоген и тетрил;
• нитроэфиры, содержащие одну или несколько нитритных групп, нитроглицерин;
• гремучая кислота и ее соли (гремучая ртуть);
• азотистоводородная кислота и ее соли (азид свинца);
• тенерес (тринитрорезорцинат свинца).

Во вторую группу входят механические взрывчатые смеси, которые  можно разделить на две группы:

1. состоящие из окислителя и горючего;
2. включающие одно или несколько индивидуальных взрывчатых веществ и разного рода добавки, обеспечивающие эксплуатационные или технологические качества смеси¹⁸.

Смеси первой группы широко распространены в практике взрывного  дела. Такие смеси обычно более  экономичны по сравнению с индивидуальными  взрывчатыми веществами, позволяя регулировать тепловые эффекты взрыва. В качестве окислителей используются минеральные  соли, чаще всего используются аммиачная  селитра, на основе которой создана  большая группа промышленных взрывчатых веществ, например, алюмотол. Гораздо реже применяются хлоратные и перхлоратные взрывчатые вещества.

Горючим в названных смесях являются индивидуальные взрывчатые вещества (например, тротил), продукты переработки  нефти, металлы, их соединения и другое.

Механические взрывчатые смеси второй группы формируют для  обеспечения определенных специальных  свойств взрывчатых веществ. Например, для получения литьевого состава смешивают индивидуальные взрывчатые вещества, имеющие высокую и низкую температуру плавления, например, динамит или смесь гексогена с тротилом.

Механические взрывчатые смеси содержат чаще всего компонент, имеющий излишек кислорода (например, аммиачную селитру, нитраты калия, натрия), а также компоненты, сгорающие  в процессе взрыва частично или полностью, вследствие излишка кислорода в указанных кислородоносителях. В числе сгорающих могут быть взрывчатые химические соединения, в молекулах недостаточное количество кислорода для полного окисления углерода и водорода, входящих в их молекулы (тротил, гексоген и другие), а также невзрывчатые горючие компоненты (парафин, древесная мука, соляровое масло, алюминиевая пудра, микора и другое)¹⁹.

По способу возбуждения  взрывчатого превращения различают  инициирующие (первичные) и бризантные (вторичные) взрывчатые вещества.

По функциональному назначению (действию) взрывчатые вещества подразделяются на бризантные, инициирующие, метательные (пороха) и пиротехнические составы.

Инициирующие взрывчатые вещества предназначены для возбуждения  взрывчатых превращений в зарядах  других взрывных веществ. Инициирующие взрывчатые вещества могут быть индивидуальными  химическими соединениями или смесями, отличаются повышенной чувствительностью  и легко взрываются от простых  начальных импульсов ( удара, накола, трения, искры и т.д.).

Инициирующие взрывчатые вещества широко применяют в военной  технике и взрывном деле в виде малых (доли грамма) зарядов, помещенных в специальные конструкции –  так называемые капсюли-детонаторы и капсюли-воспламенитили, которые предназначены для возбуждения детонации вторичных взрывчатых веществ или для воспламенения порохов и пиротехнических составов. В капсюлях-детонаторах, как правило, применяют индивидуальные соединения, а в капсюлях-воспламенителях – различные смеси, один из компонентов которых инициирующие взрывчатые вещества²⁰.

Основными индивидуальными  инициирующими взрывчатыми веществами являются гремучая ртуть, азид свинца, тенерес.

Гремучая ртуть (фульминат  ртути) – получается из металлической  ртути путем обработки ее азотной  кислотой и этиловым спиртом в  присутствии некоторых добавок (соляной  кислоты и медных опилок). Представляет собой мелкокристаллическое сыпучее  вещество белого или серого цвета. Ядовита, плохо растворяется в холодной и горячей воде. К удару, трению и тепловому воздействию гремучая ртуть наиболее чувствительна по сравнению с другими инициирующими взрывчатыми веществами, применяемыми на практике. При поджигании в небольших количествах дает вспышку с характерным глухим хлопком. При увлажнении гремучая ртуть ее взрывные свойства и восприимчивость к начальному импульсу понижаются (например, при 10%  влажности – только горит, а при 30% - не горит и не детонирует). Гремучая ртуть при отсутствии влаги не взаимодействует химически с медью и ее сплавами. С алюминием же она взаимодействует энергично и с выделением тепла, а также с образованием невзрывчатых соединений (происходит разъединение алюминия). Поэтому гильзы гремучертутных капсюлей изготовлены из меди или мельхиора. Гремучая ртуть разлагается в кислотах и щелочах, а также при нагревании до температуры +50 ^оС и более, а концентрированная серная кислота вызывает взрыв²¹.

Азид свинца (азотистоводородный свинец) получается из металлического натрия и свинца в результате взаимодействия их с аммиаком и азотной кислотой.

Азид свинца – единственное из применяемых взрывчатых веществ, не содержащее кислород. Он представляет собой негигроскопичный белый мелкопористый порошок. При воздействии на него влаги и низких температур не снижает своей чувствительности и способности детонировать.

Кислоты, щелочи, углекислый газ (особенно в присутствии влаги) и солнечный свет медленно разлагают  азид свинца. Температурные колебания  не влияют на его стойкость, но при  нагревании до 200 ^оС он начинает разлагаться.

Азид свинца по сравнению  с гремучей ртутью менее чувствителен к искре, лучу пламени и удару, но инициирующая способность азида свинца выше, чем у гремучей ртути. Так например, для инициирования 1 грамма тетрила нужно 0,29 грамма гремучей ртути и только 0,025 грамма азида свинца.

Для надежности возбуждения  детонации азида свинца от искры  и накала, его покрывают соответственно слоем тенереса или специального накального состава.

Азид свинца химически не воздействует с алюминием, но взаимодействует с медью и ее сплавами с образованием азида меди, который во много раз чувствительней азида свинца, поэтому гильзы капсюлей изготавливают из алюминия, а не из меди. Азид свинца применяется для снаряжения капсюль-детонаторов²².

Тенерес, сокращенно ТНРС, представляет собой соль стифниновой кислоты и называется стифнатом свинца или тринитрорезорцинатом свинца. Это несыпучий мелкокристаллический порошок желтого цвета, малогигроскопичный и не взаимодействующий с металлами. Кислоты его разлагают. Под действием света тенерес темнеет и разлагается. Температурные колебания на тенерес действуют также, как и на азид свинца. Растворимость тенереса в воде незначительна²³.

Инициирующая способность  тоже весьма незначительна ( 2 грамма тенереса не вызывают детонации тетрила), поэтому тенерес как самостоятельное инициирующее вещество не применяется, а вследствие своей большой чувствительности к искре и лучу пламени по сравнению с азидом свинца идет вместе с ним на снаряжение капсюлей-детонаторов²⁴.

Капсюльные составы, используемые для снаряжения капсюлей-воспламенителей, представляют собой механические смеси  ряда веществ, наиболее распространенные из которых – гремучая ртуть, хлорат калия (бертолетова соль), трехсернистая сурьма (антимоний), тетрозен.

Под действием удара или  накала капсюля-воспламенителя происходит воспламенение капсюльного состава  с образованием луча огня, способного воспламенить порох или вызвать  детонацию инициирующего взрывчатого  вещества.