I vapori vengono aspirati nel sistema di rilevamento, mediante l’azione di una piccola pompa di campionamento. Il flusso d’aria campionata uscente dall’unità di desorbimento, incide su una membrana elastometrica semipermeabile, attraverso cui i vapori penetrano nel sistema di rilevamento. La membrana consente altresì di intercettare polveri e sporcizia, proteggendo in tal modo il rilevatore dalla contaminazione. Le molecole del campione che attraversano la membrana sono trasportate nel rilevatore da un flusso di aria secca e pulita. Questo gas fluisce attraverso una camera di ionizzazione le cui pareti sono rivestite di un foglio di N63 (Nichel) radioattivo, che emette particelle beta a bassa energia. Mentre il gas vettore attraversa la camera,si formano ioni positivi e negativi. La radiazione emessa dal rilevatore è al di sotto della soglia di misurabilità, per cui il funzionamento avviene in condizioni di assoluta sicurezza. Gli ioni del campione escono attraverso un elettrodo a griglia “E1”, ed entrano nella regione di migrazione degli ioni, aspirati da una piccola pompa a circolazione.

Per la maggior parte del tempo, il campo elettrico nella camera di reazione del rilevatore è nullo,ma ad intervalli di 25 ms, vengono applicati brevi impulsi in vari punti della camera. Questo campo elettrico ad impulsi costringe il campione ionizzato, a procedere verso l’elettrodo raccolta. La velocità dello ione è legata alle sue dimensioni; ne consegue che la misurazione di tale velocità consente di identificare la sostanza: I circuiti elettronici collegati all’elettrodo di raccolta, trasferiscono un flusso costante di dati analogici provenienti dal rilevatore al computer del sistema, dove vengono sottoposti alla conversione digitale, all’analisi e all’identificazione.

Foto:  Sezione trasversale del rilevatore ITMS.

Condizioni sperimentali del sistema per le analisi.

2.1  RIEPILOGO

Campioni di confronto

Campioni in tessuto sintetico

Campione in tessuto naturale

Campione in tessuto impermeabile

Contaminazione  diretta per contatto con cerotto   Rilevazione dopo24 ore a 37°C

Contaminazione  con ½ cerotto   Rilevazione dopo 24 ore a  37°C

Contaminazione  con ½ cerotto    Rilevazione dopo 336 ore a temperatura ambiente

contaminazione dopo 19 giorni con cerotti preparati ed utilizzati il 10/10/2008   Rilevazione dopo24 ore a  37°C

contaminazione dopo 19 giorni con cerotti preparati ed utilizzati il 10/10/2008   Rilevazione dopo24 ore a  37°C

CAPITOLO 3    La prova aeroporto.

Dopo aver verificato la possibilità di rilevare forme di contaminazione anche indirette dovute alla prossimità con il cerotto alla nitroglicerina, mediante strumentazione da laboratorio, come corredo alla pubblicazione abbiamo ritenuto importante anche fare una verifica sul campo. Negli aeroporti ci sono strumenti di rilevamento portatili atti alla identificazione, a campione, di individui che abbiano manipolato le principali sostanze esplodenti.

3.1.1.  Attrezzatura in dotazione allo scalo

 Lo scalo di Parma si è reso disponibile a testare soggetti contaminati dal cerotto, mediante l’utilizzo di una delle principali dotazioni in uso negli hubs italiani: il Vapor Tracer2 .

Il  VaporTracer2 è progettato e fabbricato da GE Ion Track. Utilizza una tecnologia brevettata di recente, che consente di rilevare e identificare vapori e particelle di stupefacenti conosciuti ed esplosivi.

Questa nuova tecnologia, la cosiddetta Ion Trap Mobility Spectrometry (ITMS), consente di ottenere un aumento significativo di efficienza e sensibilità rispetto ai sistemi IMS (Ion Mobility Spectrometry) di tipo tradizionale. Il sistema può essere utilizzato per controllare persone, bagagli, veicoli e carichi analizzando particelle microscopiche e vapori di stupefacenti o esplosivi conosciuti.

Il sistema VaporTracer2 standard utilizza un'unità di desorbimento. Le trappole di raccolta campioni sono inserite sulla sommità di questa unità per l'analisi. Quando si installa l'unità di desorbimento al VaporTracer2, il rilevatore imposta automaticamente la temperatura corretta. È necessario lasciare trascorrere un tempo sufficiente per stabilizzare la temperatura prima di predisporsi all'uso del sistema.

Durante questo periodo, un messaggio indica che l'unità è in fase di riscaldamento o raffreddamento.

Quando la temperatura si è stabilizzata, si procede alla calibrazione dell sistema. Quando non si utilizza l'unità di desorbimento, è possibile installare la piastrina vapore per il rilevamento dei vapori. Se si disinstalla l'unità di desorbimento e installa la piastrina vapore, il sistema regolerà la temperatura in funzione del rilevamento dei vapori. Quando la temperatura si è stabilizzata, si procede nella calibrazione del sistema.

Il VaporTracer2 è progettato per rilevare gli esplosivi utilizzati più comuni o molti degli stupefacenti conosciuti, emettendo un allarme acustico quando viene rilevata una qualsiasi sostanza programmata.

Questo strumento utilizza una tecnica brevettata di campionamento atmosferico caratterizzata da estrema sensibilità e rapidità (il tempo medio di risposta è dell'ordine di 4-10 secondi per campione).

Il VaporTracer2, realizzato con le più recenti tecnologie dei microprocessori e dei computer, non richiede alcun intervento o interpretazione dei dati da parte dell'utente, che può quindi concentrarsi nella raccolta di campioni rappresentativi. Per l'analisi, l'operatore acquisisce un campione con la tecnica seguente:

1. Strofinando un'area sospetta con la bacchetta di campionamento

2. Strofinando un'area con la trappola di campionamento (indossando guanti puliti)

3. Utilizzando l'unità di raccolta campioni mediante aspirazione (opzionale)

L'unità di raccolta campioni mediante aspirazione è molto efficace per la raccolta di vapori e particelle.

Nella modalità operativa normale, viene completata l'analisi del campione e visualizzato un semplice istogramma da cui si deduce automaticamente la presenza o l'assenza delle sostanze di interesse.

Il sistema è caratterizzato da un un'elevata affidabilità, con tempi morti molto brevi e una rapida decontaminazione, anche dopo l'immissione nel sistema di una quantità notevole di sostanza da rilevare.

Tutto il software necessario è già installato nel VaporTrace~. Le funzioni del software comprendono:

l'acquisizione dei dati, l'analisi completa dei componenti dello spettro di ioni e la visualizzazione dello spettro sullo schermo LCD. Dopo il periodo dì riscaldamento iniziale (tipicamente inferiore a 30 minuti), il software invita l'utente a procedere visualizzando il prompt PRONTO.

CARATTERISTICHE TECNICHE DEL SISTEMA

3.1.2. Teoria di funzionamento

Il VaporTrace? acquisisce ed analizza i vapori prelevati dal rilevatore. Il principio di funzionamento è simile a quello dell’Itemaiser3 utilizzato per le prove di laboratorio. Questa tecnica di rilevamento, prevede la ionizzazione dei vapori raccolti e la successiva misurazione della loro mobilità in un campo elettrico. Le differenze di mobilità tra i vari ioni sono sufficienti a consentirne l'identificazione. I vapori e le particelle sono attirati nel VaporTracer da una piccola pompa di campionamento. Il  flusso d'aria campionata è aspirato su una membrana elastomerica semipermeabile, che consente di raccogliere e accumulare i vapori di campionamento e attraverso cui i vapori penetrano nel sistema di rilevamento durante l'analisi. La membrana protegge il rilevatore dalla contaminazione, impedendo l'accesso a polvere e sporcizia.

Il campione che attraversa la membrana è trasportato nel rilevatore. Il gas vettore trasporta il campione nella camera di ionizzazione, in cui è inserito il foglio metallico. Mentre il gas vettore attraversa la camera, gli ioni sono intrappolati all'interno. Un campo elettrico a impulsi costringe il campione, che ora è allo stato ionizzato, nel tubo di deriva e a procedere verso l’elettrodo di raccolta sotto il costante influsso di un campo elettrico. I tempi di deriva degli ioni sono legati alle rispettive caratteristiche di mobilità; ne consegue che la misurazione del tempo di deriva consente di identificare la sostanza. Lo ione misurato sull'elettrodo collettore viene amplificato, quindi digitalizzato dal sistema di elaborazione del segnale. I dati acquisiti sono analizzati e visualizzati sul computer da un'applicazione software sofisticata in grado anche di identificare le sostanze "al volo".

Lo Ion Trap Mobility Spectrometer (ITMS) è realizzato con una tecnologia brevettata che assicura una sensibilità molto maggiore rispetto agli spettrometri tradizionali a mobilità ionica, in virtù della maggiore efficienza di ionizzazione.

 Lo strumento dispone inoltre di una maggiore selettività rispetto agli spettrometri tradizionali, grazie all'utilizzo della membrana semipermeabile, inserita sul percorso del flusso d'aria prima del rilevatore e della reazione chimica interna del dopante. Molti vapori di sostanze organiche sono trasmessi attraverso la membrana, da cui sono invece esclusi i composti inorganici. Alcuni vapori organici potrebbero provocare risposte indesiderate nel rilevatore. Tali risposte sono eliminate aggiungendo tracce di vapore del dopante al flusso di gas che entra nel rilevatore. Il dopante viene scelto in modo da neutralizzare le cariche di tutti gli ioni indesiderati e, in assenza di narcotici o esplosivi, produce un picco a risposta singola nello spettro. Lo spettro generato viene detto plasmagramma e, data la notevole affinità con le cariche dei vapori di contrabbando, entrando nel rilevatore rimuovono la carica anche dagli ioni del dopante.

3.2 Il Controllo

Alla presenza del personale dell’IVRI, società aggiudicataria dell’appalto per la vigilanza dello scalo di Parma e del personale della Polizia di Stato in servizio permanente all’aeroporto, sono state fatte due serie di prove. Una su soggetto cavia con indosso il cerotto portato per circa 30 minuti. In secondo luogo un busto artificiale munito di substrato umido e temperato per circa 60 minuti.

3.3 RISULTATI

Col sistema a filtro per sfregamento, in diverse condizioni di posa del cerotto sul manichino su 6 prove, i risultati hanno dato esito positivo nel 50% dei casi.

Col sistema ad aspirazione dei vapori, su 8 prove su mani ed indumenti a contatto col cerotto, i risultati hanno confermato il 100% di positività.

4.0 COMMENTO AI RISULTATI GENERALI DELLA SPERIMENTAZIONE

In generale la rilevazione degli esplosivi con i cosiddetti Sniffer si fonda sulla capacità di catturare per via meccanica, con appositi tamponi, le tracce di esplosivo che residuano sulle superfici di oggetti o indumenti contaminati, oppure sulla capacità di captare (aspirare) le particelle o meglio i vapori di esplosivi particolarmente volatili quali ad esempio l’EGDN o la NG (vedi grafico). Proprio per questo l’EGDN, molecola molto simile alla NG, ma meno tossica, è utilizzata anche come “marcante ICAO” negli esplosivi meno volatili quali il TNT, la Pentrite, l’RDX e l’HMX.

Il principio dei marcanti ICAO si fonda quindi proprio sulla capacità degli Sniffer di rilevare le tracce dei vapori dei marcanti rilasciate dagli esplosivi occultati in contenitori per il trasporto come le valigie o in grandi container.

5.0 CONCLUSIONI

Le prove di laboratorio, sui campioni correttamente campionati ed esaminati, hanno mostrato positività nell’oltre 75% dei casi. Le prove realizzate con sistemi di screaning meno sofisticato, hanno mediamente rilevato le stesse percentuali di positività.

Le prove sperimentali effettuate per questo studio hanno quindi confermato l’estrema capacità della nitroglicerina di essere rilevata soprattutto nella forma vapore (100% di risultati positivi).

Questo rafforza la tesi per cui l’utilizzo di cerotti alla NG può essere una sicura fonte di contaminazione e quindi la causa di “falsi allarmi” nei controlli dei varchi aeroportuali, su soggetti che utilizzano, ho possono aver utilizzato, ho siano venuti in contatto in modo casuale con cerotti alla NG.

Data l’estrema volatilità della NG e la conseguente capacità di attraversare tessuti od altre barriere non ermetiche, si rende tangibile il rischio di contaminazione sia reale anche in situazioni di contatto non diretto.

E’ evidente che le condizioni create sperimentalmente possono presentare contaminazioni differenti rispetto ad una situazione reale. Ciò va a vantaggio della ricerca. Infatti un soggetto obbligato a portare un cerotto “fresco” tutti i giorni, per settimane o diversi mesi, provocherà una contaminazione più sistematica nell’ambiente in cui vive e lavora agli indumenti o agli arredi in stoffa o in materiali più assorbenti.

Ciò deve indurre ad una grande attenzione i portatori di cerotto o di chi viene frequentemente in contatto con loro, se opera nel campo della security o se sottoposto a  controlli antiterroristici.

E’ necessario che i portatori di farmaci a base di nitroglicerina (trinitrina, ecc), sia sempre munito di regolare certificato medico in originale o che possa, in ogni frangente dimostrare di essere utilizzatore di detti farmaci.

I falsi postivi, come trasportatore o maneggiatore di esplosivi possono creare problemi ai cardiopatici ed ai loro accompagnatori.

Pensiamo infatti alla contaminazione che può essere trasmessa, ad esempio, sui sedili di un’automobile con sedili in stoffa, da chi indossa il cerotto sulla schiena o sopra le scapole.

Un passeggero seduto in un secondo tempo, potrebbe assorbire parte della contaminazione.

Un divano domestico su cui il portatore di cerotto riposa, potrebbe essere fonte di contaminazione per altri utilizzatori dello stesso divano.

Ve ricordato che se anche le percentuali ottenute nella presente sperimentazione fossero state inferiori, anche in una sola circostanza di falso positivo, le conseguenze per il “contaminato” potrebbero essere pesantissime.  

RINGRAZIAMENTI

Si ringraziano:

L’I.V.R.I. Istituto di Vigilanza in forza all’Aeroporto “G.Verdi” di Parma

La Questura di Parma

Il R.I.S. dei Carabinieri di Parma

L’ENAC

TESTI CONSULTATI

Manuale GE Itemiser 3

Manuale Vapor Tracer 2

http://www.schneier.com/blog/archives/2006/10/paramedic_stopp.html

Pubblicato e Stampato nel dicembre 2008

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