Badanie wpływu zmiany amunicji na skład domieszek organicznych występujących w GSR

W.A

.

MacCrehan ,

E.R

.

Patierno,

D.

l.

D

uewer, M.R.

Reardon

Badanie

wpływu

zmiany amunicji

na

skład

domieszek organicznych

występujących

w GSR

Jou rn al ol Forensi c Sciences2001, nr 46 (1), s. 57-62

Charakterystyka składu organicz-nego wpozostałościach powystrzało­ wych (OGSR) poprzez pomiaryiiości propelenta i domieszek stabilizatora to stosunkowo nowa metoda służąca do ujawnienia,czybroń palna zosta-ła wykorzystana 1. Jakościowa iden-tyfikacja różnych domieszek prochu strzelniczego dostarcza informacji, która prowadzi do powiązania pozo-stałości zestrzałuz niewystrzelonym prochem strzelniczym oraz pomaga w ustaleniu, czy sprawca oddał strzał z konkretnej broni palnej2.Stosunko

-wo niedawno w celu ustalenia, czy można w idealnych warunkach po-wiązać pozostałości z niewystrzelo-nym prochem, rozpoczęto ilościowe pomiary składu nitrogliceryny (NG), dwufenyloaminy (DPA), N-nitrosodi-fenylaminy (NnDPA) i N,N'-dietylo-N,n'dwufenylo mocznika (centralit etylu - EC) w OGSR. W badaniach tego typunależy ocenićwiele czynni-ków, w tym możliwość kontaminacji (zanieczyszczenia) pozostałości od wcześniej wystrzelonej amunicji, nie-pewność wynikającą ze zmienności składu chemicznego między czą­ steczkami oraz charakterystykę skła­ du determinowanego przez rodzaj wykorzystanej spłonki. Problem kon-taminacji pozostałości był już wcze-śniej przedmiotem badań. Zeichner i wsp.3 przeprowadziii eksperyment z wykorzystaniem strzałówtestowych oddanych z tego samego typu broni. Zastosowali proch strzelniczy zawie-rający różne składy metaliczne

78

spłonki. Analiza pozostałości metodą SEM/EDX wykazała występowanie mieszanych pozostałości o zmien -nym składzie spłonki. Ponadto Wol-ten i Nesbitt4 opisali, żeprzy strzale

z używanej broni zaobserwowano

dość częste występowanie niewiel-kiej ilości cząsteczek zawierających miedż lub antymon w GSR z nabo-jów, które nie zawierały tych pier-wiastków. Harris5 badał wpływ nie-konwencjonalnej amunicji otowiowej napóżniejsze strzałyoddane z amu

-nicji bezołowiowej CCI Blazer. Oprócz tego, że zaobserwowano cząsteczki ołowiu, baru i antymonu w GSR, te same pierwiastki wykryto równieżw próbkach pobranych z we-wnętrznych części komory broni. Z kolei Gunaratnarnf wykrył ołów i bar w GSR uformowanych w wyniku oddania strzałuzdokładnie wyczysz-czonej broni z zastosowaniem bez -ołowiowej amunicji Sintox. Wpraw-dzie dokładne mechanizmy osadza-nia się i uwalniania substancji meta-licznych niesąznane,stawiasię jed-nak tezę, że zachodząw wyniku wy-sokiej temperatury i ciśnienia wytwa-rzanych wewnątrz komory, w mo-mencie kiedy spłonkai prochulegają gwałtownemuodparowaniu i konden-sacji?

Mach i wsp.8ujawnili dowody za-nieczyszczenia OGSR od strzałów oddanych z używanej wcześniej bro-ni. Ancrasko'', dzięki zastosowaniu korelacji wzorów składu domieszki, stwierdziłbrak kontaminacji od

wcze-śniej oddanych strzałów. W poniż­ szym opracowaniu autorzy, poprzez ilościową analizędomieszek w pozo-stałościach utworzonych w wyniku oddanych kolejno strzałów z wyko-rzystaniem znanego prochu, precy-zyjnie oceniają zjawisko kontamina-cji.

W poprzednich badaniach składu prochu zbadano zm ien ność między cząsteczkami siedmiu komercyjnych prochów. Podczas gdy niektóre z nich wykazały spójny - jednoczą­

steczkowy skład, pozostałe charakte-ryzowały sięszerokim zakresem róż­ nych stężeń domieszek10. Oblicze -nie stosunku propelenta NG do za-wartości stabilizatora dało dodatko-we informacje pomocne w powiąza­ niu pozostałości z niewystrzelonym

prochem,nawet dia prochów charak-teryzujących się niejednorodnością cząsteczek. Ponieważ cząsteczki OGSR są w dużej części wynikiem niepełnego spalenia pojedynczych drobinek, zmiennośćw składzie nie-wystrzelonego prochu znajdzie od-zwierciedlenie w wystrzelonych po-zostałościach. Zmienność ta jest istotnym czynnikiem do rozważenia,

w sytuacji kiedymożna zabezpieczyć jedynie niewielką liczbę cząsteczek OGSR.W swoich badaniach autorzy dokonali wstępnej oceny braku jed-norodnościOGSR.

NaskładOGSRmoże mieć wpływ również materiał, z którego jest wy-konana spłonka amunlcjlll.Badania tego typu sąteraz popularne, z

gi na wprowadzenie na rynek spło­

nek charakteryzujących się nowym

składem, tzn. niezawierających me-taliciężkich.W odpowiedzinazwięk­

szone zainteresowanie zagrożeniem

dla zdrowia iśrodowiska naturalnego

związanym z wykorzystaniem kon-wencjonalnej amunicjiołowiowej pro-ducenci komercyjni,przywspółpracy

wojskaUSA,opracowalispłonki i po-ciski bezołowiowe. Dlatego też uwa-ga powinna być skierowana na zba-danie charakterystycznych składni­

ków,któresą związanezespłonkami

oraz prochem. W nowych spłonkach

metale,takie jak cynk istront, lub ba-zy organiczneniezawierającemetalu

sąstosowaneczęściej niżtradycyjne

połączenia ołowiu, baru i antymonu.

Pon ieważ wykrycie cynku i strontu nie jest unikalne dla GSR, należy zbadaćinne sposoby identyfikacji

po-zostałości powyst rzałowyc h. Analizy

zmi erzały do udzielenia odpowiedzi na pytanie, czy istnieją znaczneróż­

nice między stężen ia m i ujawnionych

składników w spłonkach bezołowio­

wych i tradycyjnych. Autorzy zbadali

równ i eżzapomocąelektroforezy ka-pilarnej, czy amunicja ze spłonką bezołowi ową zawiera cha raktery-stycznezwiązkiorganiczne.

Materiałyimetody Odczyn ni ki I wzor ce

Do izolacji próbek OGSR za

po-mocą metody USE (ultrasonie sol-vent extractlon) wykorzystano wyso-kiej jakości metanol HPLC (J.T. Ba-ker,Phillipsburg,NJ)12.Roztwór bu-fora do elektroforezykapilarnej skła­ dał się z 25mmolll dodecylosiarcza-nusodu- SOS(Pierce,Rockford,IL) oraz 10 mmolll buforaboranu sodu, pH 9,1 (granulowany kwas borowy, Mallinckrodt, Paryż , KY oraz boran sodu w postaci krystalicznej,J.T. Ba-ker) w wodzie HPLC. Standardowy roztwór składaj ący si ę z 2000 mgli

NG, 1000 mgli DPAi 1000 mgli EC

(AccuStandard Inc.,New Haven,CT)

PROBLEMY KRYMINALISTY KI257/07

w metanolu rozcieńczono do 200 mgliNG (100 mgn- pozostałe skład­

niki) roztworem buforowym do kali-bracji. Do standardowego roztworu dodano również NnOPA (Chem Service, West Chester, PA) do uzy-skaniakońcowegostęż enia100 mgn. W metanolu przygotowano wzorzec

wewnętrzny, 2-metyI0-6-nitroanilinę

(MNA) (Fiuka- Milwaukee,WI).

Badanie amun icji

W badaniach wykorzystano dwa rodzaje dostępnych na rynku pro-chów:Hi-Skor 700X (dystrybutorIMR Powder Company, Waszyngton, PA) oraz Universal Clays (dystrybutor Hodgdon - Shawnee Mission, KS). Próbkiprochu zatrzymano do analizy, natomiastpozostałą część,na strzel-nicy Krajowego Instytutu Wzorców i Technologii w Gaithersburgu (MO),

załadowan o do nabojów z brąz u maj ących spłonki konwencjonalne (tradycyjne) lub bezołowiowe CCI (Smali Pistol O.E.M. Primer, Blount inc., Lewiston, ID). W celu przepro-wadzeniaeksperymentówzezmianą

prochu każdy rodzaj prochu był po-nownie ładowany do 100 nabojów z brązu Remington (.357 Magnum)

pos i ad aj ącyc h konwencjonalną spłonkę .Abyzaś przeprowadzić eks-perymenty ze zmianą spłonki, przy-gotowano 92strzałyzkażdym rodza-jem prochu oraz dla obu rodzajów

spłonki. Strzały oddano z rewolweru Smith and Wesson, model 19-4,.357 Magnum. Zastosowano pociski 125-kulkowe z wydrążonym wierzchoł­

kiem. Każdy nabój był załadowany

4,5kulki (ok. 290 mg) prochu.

Zabezpieczaniepozostałości

Pozostałości powystrzałowe ze-branododwunastupudełekz tworzy-wa sztucznego (wymiary 41 cm x 38 cm x 17 cm) ze zdejmowaną

pokry-wą. Na dnie każd ego pud ełka

przewiercono otwór o przekroju 10cm.Otworyzostałyprzykryte

kwa-dratami z teflonu o wymiarach 15x 15 cm (Bytac,PGC Scientifics), przez które pociski wystrzelono. Na czas oddawania strzałów testowych zdejmowanopokrywę pudełka; odda-wanostrzałz bronizodległości2 me-trów, prostopadle do tarczy o kierunku nachylenia w dół ok.300.Strzały od-dawano z tzw. wolnej ręki oraz wprzestrzenizamkniętej.

Pierwszy etapeksperymentu

obej-mowałczyszczeniebroni specjalnym

płynem (Klean-Bore Formula 3gun),

następn iespryskaniesubstancją Ge-neration2000Contact Clean,opł uka­

nie freonem i pozostawienie do

wy-schn i ęc ia. Aby przyg otować broń,

wystrzelonoz niejpięćsztuk amunicji Hi-Skor do pudełka nr 1, następn i e

oddanojedenstrzał zamunicjinała­

dowanej innym prochem - Universal Clays, do pudełka nr 2. Drugi poje-dynczystrzałzUniversalClays odda-no do pudełka nr 3. Trzeci, czwarty ipi ąty strzałoddanodopudełkanr4, natomiast kolejnych pięć- dopudeł­

ka nr 5 (przez cały czas Universal Clays). Po oddaniustrzałów przykry-wano pudeł ka pokrywką, by nie

do-puścić do kontaminacji. Całkowity ciąg strzałóww celuzebrania

wystar-czającej ilości pozostałości do anali-zypowtarzanoczterokrotnie.Następ­

nie odwrócono kolejność strzałów:

najpierwzUniversal Clays,następnie

z Hi-Skor,i zbieranopozostałości do dodatkowychpięciu pudełek.

Aby ustalić wpływ bezołowiowej spłonki na skład OGSR, do dwóch osobnychpudełekoddano 92strzały

z amunicjizaładowanej alboHi-Skor, albo UniversalClays.

Izolacjaiana liza

Składmasy zebranychdopudełek pozostałości ustalano poprzez po-branie pięciu 2-miligramowych pró-bek z każdego pudełka i poddanie analizie w USE/CE. Każdy z pięciu

oddzielnych ekstraktów próbki był analizowany w triplikacie, aby

uzy-skać łącznie piętn aści e pomiarów.

Tabela1 Kon cent racj adomi esz ek proch u napodstawiecałościowychpomiarów niewystrzelone goproch uiz pier wszychpięciu strzałówz wyczyszc zonej broni.

Kon cent racj eodpowiadająwartościomśredn imijednemustandardowemu odchyleniuśredniejzpięciu niezależnych próbek.

Proch Skład Średniakoncentracja(mg/g) Średniakoncentracja

wtych badaniach (mg/~)15

ProchHl-Skot NG 300±6 251±9

EC 10,9±0.2 7,9±0,3

pozosiałości.38 NG 259±7 279±12

EC 7,4:ł:0,2 8,3±0,4

proch Universal Clays NG 113±6 70±4

DPA (NnDPA) 12,8±0,2 (0,7±0,1) 7,1±0,3(ND)

pozostałości.38 NG 38,6 ±1,6 40 ±2

DPA (NnDPA) 6,4± 0,9(1,9±0,1) 7,2± 0,2 (2,6 ± 0,1)

Pięć dwumil igramowych próbek

z niewystr zelonegoprochu izolowano ipoddano analiziew ten sam sposób.

Skład "poszczególnych cząsteczek"

ustalano przez zabezpieczenie trzechcząsteczekzkażdego pudełka

i przep rowad zen ie pojedynczych

analiz.

Stężen ia domieszek w masie

po-zostałości i niewystrzelonych pro-chach orazpojedynczychcząsteczek

GSR,celem określeniaostatecznego stężenia w mg/I,obliczano, stosując

wzorzec wewnętrzny, wykorzystując

zliczenia powierzchni pików wzorca

domieszki prochu, wzorca wewnętrz­

nego (MNA) oraz próbek. Do końco­

wychobliczeń włączono masę każdej

próbki i wszelkie rozcieńczenia, aby

otrzymać stężenie wmg/g.Ustalono

uśrednione stężenia mg/g (dlapięciu

pomiarów pozostałości lub prochu oraz trzech pomiarów dla

pojedyn-czych cząsteczek), a także standar-dowe odchylenia odśredniej.

Analizę przeprowadzono za

po-mocą elektroforezy kapilarnej

(Beck-man PlACE5510,Brea, CAl z dete k-cją absorpcyjną o stałej długości fal 214 nrn i pozyskiwaniem danych na komputer podłączony do chromato-grafu. Zastosowano kapilary (Agilent Technologies, Palo Alto, CAl o

wy-dłużonej długości ścieżki (średnica

okna 200 urn),wewnętrznej średnicy

75 um i całkowitej długości 77 cm oraz nastrzyk ciśnieniowy 1 s o

na-pięciu rozdziału 22 kV,temperaturze kolumny 300C _{i 20-minutowym}

cza-sie analizy.Podczas analizy kontrolo-wana temperaturałażni utrzymywała

próbki wstałejtemperaturze 10oC. Wynik i iomówieni e

Porów nan ieskład u prochu

ipozostałości

W pierwszym etapie autorzy oce-nili zależności między składem nie-wystrzelonego prochu ipozostałości

z czystej broni, z której wystrzelono

amunicję załadowaną prochami

Hi-BO

-Skor iUniversal Clays. Ustalone

ilo-ściowo wartości składu domieszek

dwóc h niewystrzelonych prochó w

oraz masypozostałości(próbki2 mg) z pięci u strzałów z przygotowanej wcześn iej broni przedsta wiono w t

a-beli 1. Ponieważ we wcześniejszych

podobnych badaniach wykorzystano

identyczne zbiorniki dwóch rodzajów prochu, w tabeli przedstawiono ró w-nież wcześniej zmierzone stężenia.

Dane dla DPA i jego podstawowego produktu rozkładu - NnDPA, zostały ujętew jednej linii ze względu na to, że całkowita zawartość stabilizatora to suma DPAi NnDPA.Stężenia NG i EC w Hi-Skor są podobne w przy

-padku niewystrzelonego prochu i wy-strzelonych pozostałości w obu ba

-daniachiwynik ten jestzgodny z ba-daniami pozostałości siedmiu pro-chów wystrzelonych z broni krót-kiej13. Ten proch wykazał bardzo spójny skład cząsteczek. Z drugiej strony, po porównaniu stężeń NG i DPA + NnDPA w niewystrzelonym

prochu ze stężeniami dla Universal Clays,odkryto znaczne różnice.

Zaobserwowane różnice można częściowo przypisaćwysokiej

niejed-norodności w składzie Universal Clays w fabrycznym pojemniku. Przy ocenie dziesięciu pojedynczych czą­

steczek tego prochu wariacje w skła­

dzie wyrażone jako procentowe,

względne odchylenie standardowe

odśredn iej wynosiły35% 14 W prz

y-padku tego zbiornika prochu zgo d-ność pomiarowa między skład em,

ustalona poprzez śred n i ą wartość

dziesięciu pojedynczych cząsteczek

i masy 2 mg próbek, była równ ież

niewielka16. Być może, co często zdarza się w przypadku prochów bezdymnych17, pojemnik zawierał

dwie lub kilka serii wyprodukowa

ne-go prochu, które zmieszano, by uzy -skać określone kryteria tempa spa

la-nia. Przy dowodowej ocenie ograni-czonej liczby cząsteczek pozostało­ ści tak duża niejednorodnośćprochu spowolni powiązanie określonej po -zostałości z niewystrzelonym pro

-chem jedynie w oparciu o ilościowo

ustalony składdomieszek. W tego ty-pu przypadkach byłaby wymagana ocena innych charakterystycznych czynników, np. jakościowej identyfi-kacji innych domieszeklflub analizy

mortologii prochu/pozostaloścllś'.

Wpływzmianyamun icj i

naskładpozostałośc i

Do oceny wpływuzmiany amuni-cji na skład pozostałości zastoso-wano dwa prochy o podwójnej ba

-zie: Universal Clays zawierał DPA jako główny stabilizator, natomiast Hi-Skor - EC. W tym eksperymen-cie il o ść zabezpieczanych

pozosta-łościdla jednegostrzału była

* Niskakon centracjaEC(0,01mg/ g)wykrytawjednym powtó rze niu jednejzpodp róbekpozosiałości powys t rzalo wych

Tabela2

Składikoncent racj ewszystki chpozostałościpowystrzałowychzabezpieczonyc h zezmienianej amunicji. Kon centracjeodpowiadają wartościom średni mIjednemu

standardowemu odchyleniu śred niejzpięciu niezależnychpróbek. nie inna.Stosunkowo wydajnie

spa-lający się Hi-Skor generował nie-wiele pozostałości (ok. 1.0

mg/strzał), mniej niż stosunkowo niewydajny Universal Clays (ok. 7,6

mg/strzał). Przy takiej koiejności

eksperymentalnej można było

wy-kryć zupełnie inny stabilizator

po-chodzący z poprzednich strzałów,

a także zaobserwować wpływ róż­

nych wydajności spalania. W więk­

szości przypadków w każ dym

pu-deł ku wystąpiła wystarczająca ilość pozostałośc i, ta k że dokonano pi ę ­

ciu niezale ż nych ustale ń skła du mierzonych w triplikacie. W przy-padku pierwszego i drugiegostrzał u

wydaj nie spa lającej się amunicji Hi--Skor zeb ran o odpowiedn io trzy i dwie próbki. Dla zachowa nia jed-nolitejliczby pomia rów, aby uzyskać

łącznie pi ętnaści e pomiarów z

jed-Ładowanieamunicją Skład

Pierwszeładowanie:Hi-Skór NG

pięć strzałów EC

Drugieładowanie: NG Universal Clays DPA(NnDPA )

EC pierwszystrzał drugistrzał NG DPA (NnDPA) trzeci-piąty strzał NG DPA (NnDPA) szósty-dziesiąty strzał NG DPA (NnOPA) Pierwszeładowanie: UniversalClays NG DPA (NnDPA) pięć strzałów Drugieładowanie: NG His-Skor pierwszystrzał DPA

EC drugistrzał NG EC trzed-piąty strzał NG EC szósty-dziesiąty strzał NG EC

nego pudełka, pobrano replikaty z wyizolowanych próbek.

Pierwszestrzałyoddano zużywa­

nego rewolweru .357 magnum, który

został wcześniej wyczyszczony i przygotowany. Pozostałości

Hi--Sko r zebrano po oddaniu pięciu

strzałówskierowanych w dół do pu -dełka, które póżniej zamykano.

Na-stępnie, nie czyszcząc broni, odda-wano pojedyncze strzały z amunicji

załadowanej Universal Clays do in-nego zestawu pudełek odpowiadają­ cych pierwsz emu,drugiem u, trzecie-mu do piątego oraz szóstemu do

dziesiątego strzałowi . Aby uzyskać wystarczającą il o ść pozostałości,

czyn ność powtarzano czterokrotnie. W drugiej fazie eksperymentów, po strza le z amunicji załadowanej Uni -versalClays, nastąpiłstrzałz amuni-cji Hi-Skor.

Średniakoncentracjaw mgfg

259±7 7,4±0,2 36±3,5 4,6+ 0,1 (1,4) ND' 42,4±6,5 5,8±0,1(1,6±0,1) 33±1,9 6,4±0,2(2,1rO,1) 40,8±3 7,1±0,2(2,6:i:0,5) 38,6:t:1,6 6,4±0,9 (1,9±0,1) 237 ± 7 0,4±0,1 6,5±0,1 255±7 7,3±0,4 272±;4 9,3±0,2 258 ±8 6,9±0,3

Wyniki pomiarów w masie prze-prowadzonych na 2 mg prochu i pró-bek pozostałości zostały przedsta -wione w tabeli 2. Zbadanie składu

pierwszego strzału po zmianie amu-nicji ujawnia jedynie śladową

konta-minację z pozostałości po poprzed-nich strzałach. W pierwszym ekspe-rymencie,przy zmianie ze stosunko-wo wydajnie spalającego się prochu Hi-Skor (stabilizowanegoEC)na Uni-versal Clays (stabiiizowanego DPA), w pierwszym strzale oddanym z no-wej amunicji ujawniono jedynie

niedający się ustalić ilości owo ślad EC z Hi-Skor.W drugim i kolejnych

strzałach nie wykryto żadnej ilośc i EC. W drugim eksperymencie, przy zmianie ze stosunkowo mało wydaj-nie spalającego się prochu Univeral Claysna Hi-Skor,wpierwszym strza-le wykryto śladowe , ale dające się

ustalić ilościowo ślady DPA, nato-miast DPA niewystąp i ło przy drugim i następ nych strzał ac h. Nawet w przypadku pierwszego strzału po-ziom kontam inacji z poprzednich

strzałówbyłbardzoniski,wynos ił bo-wiem poniżej 6% wszystkich wykry-tych stabilizatorów. Te warunki eks-perymenta lne prawdop odobn ie re-prezentująnajgorszyscenariusz, we-dle którego,po zastosowaniu amuni-cji .niewydajne]'', stosowano amuni-cję.wydajn ą",

Autorzy uznali za zasadne

obli-czenie stosunku propelenta NG (P)

do zawartości łączonych stabilizato-rów (S) jako charakterystyczny iden-tyfikator prochu20 Stosunek P/S jest definiowany jako [NG]/[EC] dla

pro-chów stabilizowanych EC oraz

[NG ]/~[DPA]

+

prochów stabilizowanych DPA.

Zbiorcze wyniki przedstawiające

stosunki P/Sznajd ują się na rycinie.

Pomi ary prochuwmasie/pozostałośc i Na rycinie ,w lewej górnej części

kwadrant u, przedstawiono wyniki składu masy P/Sz pierwszego strza-łu po zmianie amunicji z Hi-Skor na

PISValue~

Analiza pojedynczejcząsteczki

pozostałości

jest ona charakterystyczna dla eks-pertyz kryminalistycznych. Taśmy

z materiałem zabezpieczonym od

osoby, która oddała strzał z broni krótkiej, zawierają bardzo o

grani-czoną liczbę cząsteczek p

oddawa-nych ocenie22. Aby bardziej real i-stycznie oddać warunki wykonywa-niaprawdziwejekspertyzy z OGSR, poddano ocenie skład i stosunek P/S indywidualnych cząsteczek

po-zostałości. W tym celu z każdego

pudełka zabezpieczono trzy czą­ steczki,zgodniezkolejnościąodda

-nych strzałów po zmianie składu

amunicji, co zostało graficznie zo

-brazowane w dolnej części ryciny. Przedstawiono wyniki z wszystkich

pomiarów cząsteczek pozostałości

oraz ze strzałów testowych broni

przygotowanej (spło nka na bazie ołowiu ), czylioceniezostało po dda-nych 15 cząsteczek z każdeg o typu amunicji. Dane z tych eksperymen

-tów poł ączon o z dwóch powodów.

Po pierwsze, pomiary w masie p o-szczególnychstrzałówniewykazały, że pozostałości z pierwszego s trza-łu różniły się statystycznieod kolej-nych strzałów lub strzałów odda-nych zbroni przygotowa nej. Po d

ru-gie,ekspertkryminalistykiniebędzi e

mógł uwzględnić w badaniach ró ż­ nego rodzaju amunicji wykorzysta

-nejwcześniejw broni palnej. W przypadku UniversalClays (dol

-na krzywa z lewej strony) wykresczę­

stotliwościwystępowania cząsteczek

pozostałościowartościP/S,o dzwier-ciedlając niejednorodnośćwskładzie w tym określonym pojemniku z nie

-wystrzelonym prochem23, wykazuje

szerokie rozpowszechnienie wa rto-ści. Wyrównana krzywaGaussa ob -razująca te dane jest dobrze wypo-środkowanana tleuśrednionychwa r-tościP/S i wykazujeprzedział ufności podobny do pozostałości z broni

przygotowanej (dane ze spłon ki na

bazieołowiu) . Na leżyjednakzwrócić uwagę na fakt, że jedynie dane dla 13z 15cząsteczek są wpisane w wy

-kresdla Universal Clays. W p rzypad-leaded plimer

2"-10"shot

untiredgunpowdęr lead-free primer

Wyniki pomia-rów w masie,przy zmianie

kolejno-ści strzału z

Uni-versal Clays na Hi-Skor, zostały przedstawione w prawym gór -nym kwadrancie na rycinie (białe koła). Pierwszy 1000 strzał ma nie-znacznie wyższą wartość P/S niż strzały od drugie-go do dziesiąte­ go,chociaż z na-kładającymi się przedziałami pe wn ości . Przy Universal Clays zaobserwowano, że wyniki p ierw-szegostrzału zg ad zaj ą się z danymi uzyskanymi z broni przygotowanej

(spłonka ołowiowa).Wzwiązkuz tym

uznaje się, że różnice w stosunku

P/S, odnotowane dla pierwszego

i następnych strzałów z obu typów

amunicji, znajdują się w przedziale

niepewności związanym z

powtórzo-nymi strzałami i analizą. W przec

i-wieństwie do wyników uzyskanych

dla Universal Clays wszystkie sto-sunki P/Sdlapozostałości są wyższe niżw przypadku prochu niewystrzelo-nego (czarnekółko). Wynik ten zga

-dza się z raportem Reardona iwsp., w którym nie zaobserwowanożadnej spójnej tendencji w przypadku po-równania wartości P/S dla niewy-strzelonego prochu ipozoetałości-".

Mimoże ocena cech c

haraktery-stycznych masypozostałośc i z

ebra-nych na podstawie strzałów odda -nych z amunicji o zmiennym skła­

dziejestdobrą metodąna uzyskanie informacjina tematprzec i ętneg o za-chowaniawystrzelonego prochu,nie

100

/ndividua/ Particie.

Universal Ciays Hi-Skor

NGn:OPA NGlEC Ryc. ~ G

--

.

<>

---<r-

-G-e

Universal Clays (białe oznaczenia

w formie diamentu). Szerokość linii

poziomej przedstawia95% prz edzia-łów ufności dlapomiarów. Ponieważ wstrzałachod drugiegododziesiąte­ go nie wykrytożadnegostabilizatora

pochodzącego z wcześniej

wykorzy-stanej amunicji, połączono dane dla tych strzałów. W przypadkuamunicji

Universal Clays pozostałości z wszystkich eksperymentów miały niższy P/S niż niewystrzelony proch (czarne oznaczenia), chociaż

wartości niepewności nakładają się

na siebie.Pierwszystrzał

charaktery-zował się nieznaczniewyższym P/S,

niżodnotowano przy kolejnych strza -łach, przy czym wartości nie pewno-ści znacznie się pokrywają. Średnia z pierwszego strzału pozostaje

po-nadto w bliskiej relacji z wynikami

uzyskanymiz broni,którabyła pr zy-gotowana za pomocą amunicji U

ni-versal Clays (spłonka ołowio­

wa/leader primer). Należy o dnoto-wać, że tepomiarypozostałości wy

-kazują wysoką wartość niepewnośc i,

która stanowi odzwierciedlenie n

ie-jednorod ności niewystrzelonego pro -chu.

ku dwóch cząsteczek nie wykryto

NG,a jedyniestabilizatorDPA.

Dla amunicji załadowanej Hi-Skó r

(dolna krzywa z prawej strony) z

a-kres wa rtości P/S dla 15cząsteczek pozosłałości byłznaczniewęż szy,co

jest zgodne z wcześ ni ejszymi wyn

i-kami analizy pojedynczej cząsteczki

niewystrzelonego prochu z pojemn

i-ka fabryczneg0 24. Krzywa Gaussa

wpisujesię w histogram częstotliwo­ ści ijestwypośrodkowana przy w

ar-tościP/S ,która jestniższaniżwprzy

-padku pomiarówpozostałościz masy

o szerszym przedzialeufności. W tej

amunicji, stabilizowanej EC,nie wy

-kryto cząsteczek zawierających sta

-bilizator DPA.

Porównanie pomiarów pozostało­

ści z masy i pojedynczych cząste­

czek z pomiarami,które

przeprowa-dzono na prochach niewystrzelonych

dowodzi, że pozostałości z amunicji

Universal Clayscharakteryzowały się

konsekwentnie niższymi wa rtości ami

P/S, podczas gdy z amunicji Hl-Skór

pozostałości wykazały się

konse-kwentniewyższą wartością.

Wpływ spłon ki bezołowiowej

naskład pozostałości

Analiza CE pozostałości w masie

wygenerowanych przez amunicję ze

spłonką bezołowiową CCI ujawniła,

zestężeniawykrytych domieszek

by-łyzgodne z tymi,którezostałyz

abez-pieczone z amunicjiołowiowej.Zmie

-rzone wartości propelenta i stabiliza

-torówdladwóchspłonekz tych ip

o-przednichbadańtych samych

pojem-ników z prochem zostały przedsta

-wionewtabeli3.

Zmierzone wa rtości pozostałości

NG są zgodne z niepewnością po

-miarów dla obu badanych prochów.

Z drugiej jednak strony mierzone

wartości stabilizatora wyglądają na

wyższe w pozostałościach ze spło­

nekbezołowiowych.

Oceniając wartość P/S, po równu-jąc pozostałościuzyskane zespłonki

konwencjonalnej ołowiowej i sp/onki

bezołowiowej , dochodzi się downio

-sku,że ta ostatniacharakteryzowała

sięnieznacznieniższymi wa rtościa mi

P/Sznakładającymisię przedziałami pewności . Zewzg l ęd u na to,że

oce-nie poddano tylko dwa prochy, nie

możnajednoznaczniestwierdzić ,czy

jest to powszechna tendencja.

Amu-nicja załadowana Hi-Skorem wyge

-nerowała bardzo podobne ilości za

-bezpieczonych pozostałości, tj.= 1,0

mg/strzał dla spłonek ołowiowych

i bezołowiowych . W przypadku

amu-nicji załadowanej Universal Clays

spalanie przebiegało o wiele mniej

efektywnie przy spłonkach bezoło­

wiowych, przyczym wspłonkach oło­

wiowych uzyskano= 12mg/strzał

vs.

= 7,6 mg/strzał. W przypadku 92

strzałów z amunicji Universal Clays ze spłonką bezołowiową odnotowa

-no kilkaniewypałów.

Analiza CE amunicji ze spłonką

bezołowiową nie wykazała występo­

waniażadnychdomieszek,których nie

wykryto wcześ niej w pozostałościach

wygenerowanych przez spłonki oło­

wiowe.

Wnioski

Następ uj ące po sobie strzały

dwóch prochówdwubazowych oróż­ nym składzie, oddane z tej samej broni,ujawniły jedynieśladowe ilości pozostałości OGSR z poprzednich strzałów, ograniczone do pierwszego

strzału po zmianie amunicji. Nawet

w przypadku pierwszego strzału

zmiana w składzie pochodząca od

pozostałości zwcześniejszych

strza-łów nie była podstawą do błędnej

identyfikacji jakościowej podsta

wo-wego stabilizatora ani też nie mogła

w znaczny sposób zakłócić wzoru

składu dopiero co oddanych

strza-łów. Analizy pozostałości uzyska

-nychpostrzałach2-10z nowej amu

-nicji nie wykazały żadnych śladów

składników organicznych, c

harakte-rystycznych dlawcześniejszegopro

-chu. Sytuacja była zupełnie inna

w przypadku znacznej kontaminacji

pozostałościzwcześniejszychstrza

-łów, odnotowanej dla pozostałości

metalicznych w momencie zmiany

składu spłonki. Zjawisko to można wytłumaczyć różnicami występujący­

mi w mechanizmachtworzenia

orga-nicznych i nieorganicznych GSR.

Drobiny osadu metalicznego powsta

-jąw wyniku kondensacjioparów

me-talu pochodzącego zarówno ze

składników spłonki,jak ipozostałości

Tabela 3

Zestawieniepozostałościz amunicjikalo .38 zespłonką bezołowiowąi zkonwencjonalnąspłonką zawierającąołów. Koncehtracjeodpowiadająśrednimwartościomijednemu standardowemuodchyleni uśredniejzpięciu niezależnychpróbek.

Spłonka zawierającaołów Proch

Hi·Skor

UniversalCtays

Składnik

NG

EC

NG DPA (NnDPA)

Spłonka bezołowiowa

26 1±8 9,6±0,4 41±3 7,9±0,3 (2,8±0,1) Nasze studium 259±7 7,4±0,2 39±2 6,4 ±0,9 (1,9±0,1) Ref 5 280 ±12 8,3±0,4 40±2 7,2±0,2 (2,6 ±0,1)

z lufybroni25,26 ,istanowią niewielką

część całkowitej iloś ci pozostałości.

Dla kontrastu,OGSR towwiększości

niecałkowicie spalony proch, zacho

-wujący wiele z charakterystyczneg o

kształtu oryginalnych ziaren27 it

wo-rzącymasę całkowitej ilościpozosta

-łości.Widaćwyraźnie, źe materiało r-ganiczny uwolniony zlufy bronipr

zy-czynia się w niewielkim stopniu do

powstania OGSR, w porówn an iu

z niespalonym prochem.

Ocena składu ograniczonej liczby

pojedynczych cząsteczek OGSR,

które moźna spotkać w badaniach

dowodowych,jest zgodna z

pomiara-mi niewystrzelonegoprochu oraz ma -sy pozostałości. Ustalenie stosunku

propelentlstabilizator, który nie w

y-maga zwaźenia cząsteczek OGAR,

wydaje siępomocnym czynnikiemdo

charakterystyki prochu i pozostało­

ści.

Badania nowych spfonek bezoło­

wiowych niewykazały występowania

żad nyc h nowych domieszek o

rga-nicznych wykrywanychprzez elekt

ro-forezę kapilarną. Ich zastosowanie nie spowodowało teź źadnych

zna-czącychzmianwskładziepozostało­

ści, w porównaniu z tradycyjnymi

spłonkami ołowiowymi.

Oprac. Agn ieszkaŁukomska

PRZYPISY

1 L.S.Laggell,P.F. Lott: Gunshotre

-sidueanalys is via organiestabilizers

and nitrocellul ose, .Microchem J",

1989; 39: 76-85; D.M. Northrop,

W.A. MacCre han : Smokeless

po-wder residue analysis by capillary electrophoresis, NIJ Technical Re-port600-91, 1997;D.M.Northrop, W.A. MacReha n: Sample Golle

c-tion, preparation,andquantitationin the miceltar electrokinetic capillary electrophoresisot gunshot residues,

"J Liq Chrom", 1992; 15 (6) :

1041--B3;D.M.Nol rhrop,W.A. M

a-cRehan, O.Mart ir e: Separatlonand

84

identificationoforganie gunshotand

explosive constituents by micellar

electrokinetic capillaryelectrop

hore-sis, .Anal Chem" 1991; 63 (10):

103 8-42;

2 D.M. Northr op, W.A. MacCrehan:

Smo keless powder residue ...op.cit.; 3A. Zei ch ner,N.Levin, E.Springe r:

Gunshot residue particles tormedby

using different types of ammunition in the same firearm, "J ForensicSci"

199 1; 36 (4): 102O--B;

4G.M.WolIen, R.M. Nesbill: On the mechanismof gunshot residuepar

-ticie formation, "J Foren sic Sci" 1980;25 (3):533-45;

5 A. Harris: Analysis of prlmer resi

-due from CCI Blazer ® Lead Free

ammunition by scanning electron

microscopy/energy dispersive x-ray,

"J Forensic

s

er

6 L.Gunaranlam, K. Himberg: The

identification of gunshotresidue

par-ticlesfromŁead-FreeSintoxamm

u-nition,"JForensic Sci"1994; 39(2): 532-36;

7Ibidem;

8 M.H. Mach, A.H. Pallos, P.F.

Jo-nes: Feaslbillty of gunshot residue detection via its organic co nstitu-ents. Part II:A gas-chromatog raphy-mass spectometry metbod. "J F

o-rensic Sci"1978;23 (3): 446-55;

9J. Andrasko: Characterisation of smokeless powder flakesfromfired

cartridge cases and from discharge

patterns on c1othing,"J ForensicSci''

1992;37 (4):1030-47;

1OM. Rear do n, W.A. MacCreh an,

W.F. Rowe:Comparing the addltl-ve composition of smokelessg

un-powder andhandgun-fired

residu-es, "J Forensic Sci"2000 ; 45 (6):

1196-1202 ;

11HA Worbel,J.J. Millar,M.Kijek:

Identification of ammunition from gunshotresiduesandother cart

rid-ge related materials- a pretiminary model using.22 caliberrimfire

am-munition , "J ForensicSci" 1998; 43

(2):324-8; 12M. Reardon, W.A. MacCrehan, W.F.Rowe. op.cit.: 13Ibidem; 14Ibidem; 15Ibidem; 16Ibidem;

17National Research Council. BJack

andsmokeJesspowders, tech

nolo-gies for finding bombs and the

bomb makers. National Academy

Press,Washington,OC1998;

18D.M. Norlh rop,W.A.MacCrehan:

Smokeless powder resid ue...

op.cit.:

19T.G. Kee, D.M. Holmes, K. 00 -olan,J.A. Hamill, R.M.E. Griffin :

The ldentiflcationof Indlvidualp

ro-pellantparticles, "JFSS" 1990;30

(5): 285-92; C.L. Wallace, C.R.

Mid kiff: Smokeless powder c ha-racterization: An investigativetool

in pipebombings . In: YinonJ, edi

-tor. Advances inthe analysis and

detection of explosives ; The

Na-therlands: KluwerAcademicP

ubli-shers,1993;29-39;

20 M. Reard on , W.A . MacCre ha n,

W.F.Rowe, op.cit.;

21Ibidem;

22O.M. Notrhrop , W.A. MacR eh an ,

O. Martire,op.cit.;

23M. Reardon, W.A. MacCrehan,

W.F. Rawe, op.cit.;

24Ibidem;

25 A. Zeic hner, N. Levin , E. Sprin

-ger, op.cit.; G.M. Wolten, R.M. Nesbitt op.cit.;A. Harris, op.cit.;

L. Gunarantam , K. Himberg,

op.cit.;

26HA Worbel,J.J.Millar,M.Kijek,

op.cit.;

27 T.G.Kee, op.cit.

e-mail redakcji:

clkpk@policja.gov.p

l