Magistrát hlavního města investuje desítky milionů korun do zabezpečení podzemní dráhy proti teroristům. Z podzemí už zmizely odpadkové koše (a nikde v okolí pro jistotu nové nepřibyly), nyní se zkouší supermoderní zařízení na detekci bojových plynů a modernizuje se kamerový systém. Více čtěte v článku Pražské metro buduje štít proti teroristům.
Pro funkčnost celého systému je klíčová rychlost. Systém fungující ve Washingtonu údajně nabízí reakci do pěti minut. Při úniku toxického plynu (např. sarinu) by ale pět minut mohla být už smrtelně dlouhá doba.
Při použití látek jako je sarin totiž nejprve může dojít k tzv. latenci, kdy se účinek látky neprojevuje vůbec, nebo jen minimálně a až poté dochází k nástupu účinků končících smrtí během několika až zhruba 20 minut. Záleží na koncentraci plynu, intenzitě větrání a dalších faktorech. Během tohoto dopředu těžko odhadnutelného intervalu musí být plyn nejen detekován (tedy objeven), ale musí také nastat evakuace lidí. Někteří specialisté proto tvrdí, že žádný detektor nemůže být tak rychlý, aby poskytl dostatečně dlouhou dobu pro reakci nechráněných a nic netušících cestujících.
Podle náměstka primátora Rudolfa Berana jsou prý čidla pro Prahu velmi citlivá a navíc umí počítat i s prouděním vzduchu v tunelech, které je odlišné od proudění na povrchu. Svou citlivostí a spolehlivostí prý udivují i odborníky z USA, kde podobným zařízením tamní podzemní dráhy vybavují. Jenže politici jsou na podobné silácké řeči školeni, je proto možné těmto tvrzením věřit?Podrobnější technické parametry totiž nejsou známy.
Jedovatý plyn seženete snadněji než jadernou hlavici
Hlavním problémem chemických látek je jejich relativně snadná dostupnost, alespoň v porovnání s jadernými a biologickými materiály. Detekce nejrůznějších plynů a pachů pro bezpečnostní a kriminalistické účely je tak hodně aktuální a z hlediska výzkumu perspektivní oblast.
Detekční systémy musí být především rychlé. Vzhledem k vysoké toxicitě chemických látek a jejich rychlému účinku se musí detekce pohybovat v řádu desítek sekund až minut.
Co v praxi znamená detekce? Na některém místě v blízkosti detektoru se musí objevit vyšší koncentrace látky než je prahová citlivost detektoru. Následně se musí vzorek v detektoru analyzovat, vyhodnotit, výsledek odeslat obsluze, která může vyslat pokyny k evakuaci (vyhlášení rozhlasem, přepnutí eskalátorů na výjezd ze stanic metra, nezastavování projíždějící soupravy, zastavení dalšího provozu, vyslání hasičů atd.). To vše ideálně v časech v řádu minut.
V současné době fungují podobné systémy v některých městech USA nebo v Šanghaji. Washingtonské metro začalo být vybavováno systémem na detekci bojových látek již před 11. zářím 2001, v současné době je zde již systém o generaci výše – tzv. PROTECT (Program for Response Options and Technology Enhancements for Chemical/Biological Terrorism).
Jde o komplexní řešení v podobě detektorů, vyhodnocování kamerových systémů z nástupišť a zejména pak o celý postup zvládnutí evakuace. Laboratoře, které se na projektu podílely a Department of Homeland Security tvrdí, že díky tomuto programu se doba evakuace redukuje z 35 minut (!) na pět. Otázkou zůstává, zda při použití bojových látek není pět minut stále příliš mnoho.
Vlastní detektor nebezpečných látek. Podobná zařízení jsou rozmístěna ve stanicích metra ve Washingtonu. Zde v průběhu simulace teroristického útoku. Cena jednoho detektoru se pohybuje v řádu 20-30 tisíc dolarů. Foto: Argonne National Laboratory.
Navíc stanice metra nepatří k ideálním místům na detekci. Dochází zde k velkému proudění, které vytvářejí projíždějící vlaky. Detektory tak musí být umístěny na více místech a musí zohlednit i tyto faktory.
Obecně se po mnoho let uvádělo, že k detekci jakýchkoliv látek existují dva základní přístupy; objektivní (přístrojové) a subjektivní (využívající zvířata). Toto jednoduché dělení se podařilo v roce 2006 "zničit" firmě Inscentinel, která přišla s detektorem, který využívá snímání změn v chování včel a kombinuje tak oba přístupy.
Není látka jako látka
Detektor nemůže nikdy odhalit vše. Zpravidla se specializuje na jednu konkrétní látku, což je nejpřesnější. Může také sledovat skupinu látek s podobnými vlastnostmi. Anebo lze využít kombinaci několika detektorů pro celé spektrum látek, zde ovšem už stoupá riziko falešných poplachů.
V případě směsí je možné směs nejprve rozdělit a poté analyzovat jednotlivé složky. Rozdělením se však ztrácí čas, který v případě použití chemických látek hraje rozhodující roli.
Dalším problémem je citlivost detektorů. Nedávné studie prováděné pro účely policejních laboratoří prokázaly, že například výbušniny se v množství řádu nanogramů (miliardtina gramu) až pikogramů (ještě tisíckrát méně) vyskytují i na veřejných prostranstvích a jejich detekce v takovém množství vůbec nemusí prokazovat, že je v objektu bomba nebo pokud jsou přítomny na nějaké osobě, že se nutně jedná o teroristu... Pokud je pak citlivost nastavena příliš nízko, dochází k častým falešným poplachům, v případě že je nastavena příliš vysoko, může detektor začít signalizovat nebezpečí v okamžiku, kdy již začínají umírat lidé...
Největším problémem současnosti není detekce chemických látek, ale biologických. Je to dáno jednak jejich různorodostí, jejich vlastnostmi i druhem (viry, baktérie atd.). Univerzální detektory a to ještě v ideální podobě, jak by si přál zákazník, tj. detekující vše, rychle a ještě pokud možno levně (byť poslední požadavek v době reálného rizika ztrácí na významu a je možné od něj ustoupit) neexistují. V současné době existují tzv. biočipy, kde na ploše o velikosti centimetru čtverečních je vyleptáno několik stovek až tisíc "trubiček" ve kterých probíhá dělení fragmentů DNA. Celý proces se dá zvládnout v řádu patnácti minut.
Obrázek biočipu. Hlavní součástí je vyleptaný čip, na kterém probíhá dělení vzorku. Dnes je již součástí komerčních přenosných zařízení a cena se pohybuje v řádu 10 dolarů za kus. Foto: Argonne National Laboratory.
Obecně je možné detekovat chemické látky pomocí plynové chromatografie, hmotnostní spektrometrie nebo pomocí jednoúčelových elektronických nosů.
Plynová chromatografie složky rozdělí a poté jsou jednotlivě měřeny. Nevýhodou je relativně dlouhá doba analýzy, tj. v řádu minut až desítek minut podle složitosti vzorku.
Ilustrace. Vzorek je proháněn kolonou, na které dochází k dělení. Částice jsou podle velikosti nebo podle jiných vlastností (můžeme si to zjednodušit např. na odlišný tvar) různě zdržovány kolonou a postupně se ze vzorku, který obsahoval směs, rozdělí na jednotlivé složky. Na konci kolony je detektor, který měří množství jednotlivých složek.
Hmotnostní spektrometrie je metoda, kdy se vzorek ionizuje, díky tomu dochází k dělení molekul na menší fragmenty, které se pak v elektrickém poli dělí podle velikosti. Metoda se používá přímo samostatně, nebo ve spojení např. s předchozí metodou.
Analýza při průchodu
Jiným přístrojovým přístupem je tzv. iontově mobilní spektrometrie - zde se vzorek ionizuje pomocí zářiče jaderného záření a pak se dělí v elektrickém poli na jednotlivé složky. Tyto metody jsou dnes i komerčně dostupné, např. v podobě přístroje Sentinel od Smithsdetection pro průchozí detekci osob. Výhodou je, že detekuje skutečně stopy výbušnin, na rozdíl od rámových detektorů kovů, které mohou detekovat pouze kovové součásti.
Výrobce uvádí detekci až 40 druhů nebezpečných látek, v praxi se používá zejména na detekci výbušnin a drog, které by dotyčný mohl přenášet na sobě. Člověk vstoupí do přístroje a je po několik vteřin ofukován proudem vzduchu. Poté je vzduch zanalyzován. Průchodnost je cca 6 osob za minutu, experimentálně se tyto a podobné přístroje jiných výrobců testují na několika vybraných amerických letištích. V současné době se používají tyto přístroje například pro kontrolu návštěvníků CN Tower v Torontu.
Průchozí detektor Sentinel II. vychází z předpokladu, že pachatel, který manipuluje s výbušninou, je výbušninou stopově kontaminován a také, že se výbušnina nepatrně odpařuje. Stopy výbušnin jsou zachyceny proudem vzduchu, kterým je kontrolovaný ofukován. Celá procedura trvá méně než deset vteřin. (foto: Smithsdetection)
Velké naděje se vkládají do tzv. milimetrových vln (terahertzová technologie). Jedná se o spektrum mezi infračerveným a mikrovlnným zářením. Zde je možné detekovat tzv. energii rotace molekul. Tento systém poskytuje excelentní výsledky na dálkovou detekci. Chemické látky se daří detekovat až na půl kilometru a nedávné testy prokázaly, že detekce jaderných látek je možná až na kilometry. V konkrétním případě se na devět kilometrů podařilo určit, zda jaderný reaktor je v provozu či nikoliv.
Obrázek terahertzové detekce - jaderný reaktor pozorovaný z devíti kilometrů , – pravá část v provozu, levá vypnutý. (foto: Argonne National Laboratory)
Experimentální přístupy využívající včel z důvodů jejich extrémní citlivosti (která mnohonásobně převyšuje citlivost psa) pro účely identifikace stopového množství výbušnin ve vzduchu, který se odebírá v zájmovém prostoru. Software vyhodnocuje chování včel – horní obrázek na monitoru a převádí jej do uživatelsky srozumitelnější podoby – barevné škály signalizující přítomnost výbušniny (dolní obrázek na monitoru). Foto: Rothamsted Research
Včely nejsou jedinými zvířaty, které se snaží bojovat proti teroristům. Zajímavým projektem je trénink afrických krys pro detekci výbušnin, zejména obsažených v minách. Krysy se používají zejména z důvodů jejich rozšířenosti a jejich citlivosti - čich mají údajně mnohem lepší než psi.
Nový seriál Technet.cz:
