Специалисты питерского ЦНИИ имени А. Н. Крылова вместе с коллегами из компании "Ратэк" разработали установку активного неразрушающего элементного анализа CDS-1 (Combined Detection System) для эффективного обнаружения взрывчатых веществ (ВВ). Подготовленная к серийному производству модель предназначена в первую очередь для обеспечения безопасности авиаперевозок, досмотра грузов и багажа пассажиров и, по заверению разработчиков, на сегодняшний день является самой эффективной в этом классе приборов.
Сейчас для поиска взрывчатки аэропортовые службы безопасности чаще всего используют рентгено-телевизионные устройства. Работа таких детекторов основана на сопоставлении плотности обследуемых веществ: плотность ВВ отличается от таких материалов, как кожа, полимеры, ткани - то, из чего чаще всего и состоят досматриваемые предметы. Но такой досмотр требует высокой квалификации обслуживающего персонала, к тому же система часто срабатывает вхолостую, не заметив при этом спрятанную в другом материале взрывчатку.
Принцип действия детекторов на основе нейтронного анализа другой. В состав абсолютно всех взрывчатых материалов - от классического динамита до самых экзотических видов пластической взрывчатки, применяемых спецслужбами, - входит азот, причем его доля достигает 20-30% от массы вещества. При облучении внешним источником нейтронов азот активно их поглощает и образует характерное жесткое гамма-излучение, фиксируемое затем специальными датчиками. Данные, снимаемые с них, проходят компьютерную обработку и выводятся на дисплей оператора. Наличие высокой концентрации азота как раз и позволяет с большой долей вероятности говорить о том, что в исследуемом объекте есть взрывчатка.
Нейтронные системы детекции взрывчатых веществ впервые начали работать в США. Они появились в результате исследований, развернутых в 70-80-е годы прошлого столетия в рамках программы "звездных войн" - СОИ. Стратегическая оборонная инициатива предполагала создание систем для уничтожения ядерных боеголовок в космосе, в том числе и нейтронных пушек. До войны в космосе дело не дошло, но пушки пригодились для просвечивания багажа в аэропортах с целью обнаружения взрывчатых веществ. Правда, проработали они недолго. Детекторы были предназначены для досмотра крупногабаритных объектов и гарантированно находили ВВ, если их вес составлял не менее килограмма в тротиловом эквиваленте, но когда в 1989 году в небе над Шотландией террористы взорвали самолет PanAm, выяснилось, что для этого им потребовалось всего полкило взрывчатки. Позже разработчики смогли повысить чувствительность детекторов до 600 граммов, но это привело к резкому увеличению ложных тревог - адские машинки стали "обнаруживаться" почти в каждом третьем чемодане, и с эксплуатации нейтронные устройства сняли вовсе.
Разработки систем нейтронного анализа вещества велись и в советском средмаше, и сейчас некоторые минатомовские предприятия (например, в Снежинске, столичном Институте автоматики и Радиевом институте в Петербурге) также предлагают похожие технические решения для систем безопасности, однако петербургская разработка - земного, или, точнее, морского происхождения. ЦНИИ имени А. Н. Крылова - головной институт в России по кораблестроению, в первую очередь атомному. В крыловском институте разрабатывались не только ядерные энергетические установки, но и средства контроля за их работой. Похожие системы применяются и для идентификации мин на морском дне с помощью нейтронно-радиационного анализа. Умение проводить такой анализ пригодилось при создании систем обнаружения ВВ, которые оказались на голову выше американских детекторов прошлого столетия.
Крыловская CDS-1 может обнаружить взрывчатку, если ее вес составляет 100 граммов. При этом на анализ объекта тратится всего около полуминуты, а для обслуживания детектора не нужны квалифицированные специалисты, так как он работает в автоматическом режиме. По словам руководителя проекта Андрея Лайкина, никаких новых физических открытий в их установке не используется, "все это уже известно больше тридцати лет, а устройство эффективно работает благодаря сочетанию удачных технологических решений, некоторые из которых были найдены случайно". Так, одна из технологических задач - подбор композиции материалов - замедлителя нейтронов - была решена очень быстро потому, что, по словам Лайкина, под рукой "просто оказались материалы, параметры которых были наиболее оптимальными". Поиск похожей композиции, как, впрочем, и весь цикл НИОКР для достижения сопоставимой с крыловским устройством эффективности может занять у американцев, опять живо интересующихся подобными системами, несколько лет.
