За последние десятилетия, начиная примерно с 40-х годов прошлого века, было разработано немало детекторов взрывчатых веществ. Первыми «детекторами», нашедшими широкое применение, были служебные собаки, натренированные на поиск взрывчатки. Благодаря тому, что собачий нос чувствительнее человеческого в несколько тысяч раз, особо талантливые животные способны обнаруживать ВВ на глубине до 70 см. Еще более удивительные результаты демонстрируют домашние свиньи. Опыты с парнокопытными «нюхачами» недавно производились в Израиле: хрюшек натаскивали на поиски подземных складов вооружений и тоннелей, с помощью которых местные террористы доставляют оружие на территорию страны. Согласно некоторым сообщениям, пятачок черной вьетнамской свиньи способен учуять запах пороха или тротила, спрятанного на глубине до полутора метров в сухой песчаной почве, и на расстоянии до 200 метров на открытом пространстве. Однако даже несмотря на высокую эффективность хрюкающих саперов, широкое использование их в Израиле (особенно в общественных местах) невозможно.
И собачки, и хрюшки элементарно устают и не могут нести службу круглосуточно
При всей кажущейся простоте, дешевизне и эффективности метода он имеет непреодолимые недостатки. И собачки, и хрюшки элементарно устают и не могут нести службу круглосуточно. По мнению кинологов, собака-«нюхач» способна эффективно работать 2−2,5 часа, после чего пес нуждается в отдыхе. Животные болеют, нервничают и могут быть просто не в настроении. Было бы очень заманчиво иметь «электронный нос» как аналог носа собачьего со сравнимой или большей чувствительностью.
Большинство таких «носов» представляют собой газовые хроматографы – приборы, широко использующиеся как инструментарий естественных наук (химии, физики, биологии и медицины) и промышленности.
Большая часть взрывчатых веществ содержит атомы азота, входящие в состав азотосодержащих эфиров, которые довольно летучи. Испарения, выделяемые гексогеном или тротилом (и их производными, в частности пластидами), во множестве содержат молекулы диоксида азота (NO2) − так называемого бурого газа, которые и являются признаками ВВ. Это достаточно крупные молекулы, легко вступающие в реакцию с другими веществами.
На практике применяются несколько основных методов детектирования следов ВВ, отличающихся различной степенью точности: от довольно простого детектора электронного захвата (ДЭЗ) до сложного метода хемолюминисценции (ХЛД), основанного на способности молекул NO2 светиться инфракрасным светом вследствие реакции с озоном, требующего для анализа весьма чистого и дорогого газа – носителя детектируемых молекул. Приборы на основе ДЭЗ – самые недорогие, стоимость таких анализаторов составляет 15−20 тыс. долларов, по сравнению с ХЛД, где стоимость оборудования превышает 150 тыс. Однако при достаточной чувствительности и надежности ДЭЗ не способен классифицировать тип обнаруженного вещества. Существует большое количество невзрывчатых веществ, которые вызывают отклик ДЭЗ, например атмосферный кислород, фреоны, удобрения, некоторые бытовые моющие средства.
На практике в аэропортах и на объектах особой важности сегодня все чаще используется метод, называемый «спектрометрия ионной подвижности», или СЭП. Этот метод отличается весьма высокой чувствительностью. В таких приборах окружающий воздух всасывается с расходом в несколько сотен кубических сантиметров в минуту в прогреваемую камеру ионизации, где под действием радиоактивного источника образуются положительные или отрицательные ионы. Поскольку ионы разных веществ с разной массой под действием электростатического поля дрейфуют с разной скоростью, это позволяет построить график ионного тока как функцию от времени. Характерные пики на графике, сличаемые с хранящимися в памяти компьютера, позволяют быстро и точно определить тип взрывчатки. Но стоимость такого прибора в пределах от 20 до 40 тыс. долларов вряд ли позволяет оснастить ими каждую станцию метро в каждом городе России.
Между тем спектр методов обнаружения ВВ не ограничивается вышеперечисленными. Сложно даже сказать, какой из физических принципов не используется сегодня для детектирования взрывчатки. Однако не все они могут быть использованы в местах скопления людей. Некоторые из них требуют, чтобы исследуемый объект находился в непосредственной близости от прибора. Другие, например, основанные на использовании проникающих излучений (рентгеновские лучи, нейтронное облучение, СВЧ, лазеры), неприемлемы по гигиеническим соображениям, поскольку подвергают опасности здоровье как пассажиров, так и персонала. Представьте себе: каждый вошедший в метро как минимум дважды в день получает «дозу», не говоря уже о тех, кто трудится в подземке.
Одним из щадящих методов считается метод ядерного магнитного резонанса (ЯМР) и его разновидности − ядерного квадрупольного резонанса (ЯКР). Последний в настоящий момент считается наиболее перспективным для массового применения, поскольку с его помощью можно обнаруживать и распознавать не только ВВ, но и другие потенциально опасные вещества, например наркотики и яды. Метод основан на том, что даже атомы одного и того же вещества, окруженные разными химическими связями, по-разному поглощают электромагнитную энергию. Поскольку частоты ЯКР лежат в пределах диапазона радиоволн, от длинных до сантиметровых, а мощности, способные вызвать это явление, достаточно умеренные, он не представляет опасности для человека. Ограничение широкого распространения ЯКР в научных исследованиях состоят только в необходимости иметь достаточно много образца для детектирования (единицы и десятки грамм), однако в случае взрывного устройства ограничения перекрываются с лихвой: даже пороховой заряд в обычном патроне весит больше.
В нашей стране, к счастью, существуют практические разработки приборов, основанных на этом методе. При этом сам радиочастотный излучатель представляет собой достаточно простую и недорогую магнитную антенну-соленоид, вроде тех, что применяются в портативных радиоприемниках. Оснастить такими устройствами можно едва ли не каждый турникет на каждой станции, а анализ и обработка сигналов могут производиться централизованно − с помощью суперкомпьютера или компьютерных кластеров, объединенных в сеть. Конечно, разработка таких устройств, написание софта, создание и наладка сети тоже стоят немалых денег, но это дешевле, чем оснащать каждую станцию прибором за немалые тысячи.
Таким образом, предложенная Шойгу комплексная система может выглядеть следующим образом. Сложные и дорогие газоанализаторы могут быть установлены на конечных станциях линий (как правило, наиболее загруженных) и/или на крупных пересадочных узлах, объединяющих более двух веток. На остальных станциях будет достаточно устройств, работающих по принципу ЯКР, датчики которых могут быть как встроенными в существующие турникеты, так и размещенными отдельно, например на входах и эскалаторах. Кроме того, в случае угрозы терактов целесообразно применение нарядов со специально натренированными животными (хоть и со свиньями) и ручными газоанализаторами для выборочной проверки подозрительных граждан. Сложно сказать, каковы будут стоимость такой системы и сроки ее реализации, но она вполне возможна.