PRZEKŁADY

W.A. MacCrehan, E.R. Patie rno, D. l. Duewer, M.R. Reardon

Badanie wpływu zmiany amunicjina skład domieszek organicznychwystępujących w GSR

Journal ol Forensi c Sciences 2001, nr 46 (1), s. 57-62

Charakterystyka składu organicz­nego w pozostałościach powystrzało­

wych (OGSR) poprzez pomiary i iości

propelenta i domieszek stabilizatorato stosunkowo nowa metoda służąca

do ujawnienia , czy broń palna zosta­ła wykorzystana 1. Jakościowa iden­tyfikacja różnych domieszek prochustrzelniczego dostarcza informacji,która prowadzi do powiązania pozo­stałości ze strzału z niewystrzelonymprochem strzelniczym oraz pomagaw ustaleniu, czy sprawca oddał strzał

z konkretnej broni palnej2. Stosunko­wo niedawno w celu ustalenia, czymożna w idealnych warunkach po­wiązać pozostałości z niewystrzelo­nym prochem, rozpoczęto ilościowe

pomiary składu nitrogliceryny (NG),dwufenyloaminy (DPA), N-nitrosodi­fenylaminy (NnDPA) i N,N'-dietylo­N,n'dwufenylo mocznika (centralitetylu - EC) w OGSR. W badaniachtego typu należy ocenić wiele czynni­ków, w tym możliwość kontaminacji(zanieczyszczenia) pozostałości odwcześniej wystrzelonej amunicji, nie­pewność wynikającą ze zmienności

składu chemicznego między czą­

steczkami oraz charakterystykę skła­

du determinowanego przez rodzajwykorzystanej spłonki. Problem kon­taminacji pozostałości był już wcze­śniej przedmiotem badań. Zeichneri wsp.3 przeprowadziii eksperymentz wykorzystaniem strzałów testowychoddanych z tego samego typu broni.Zastosowali proch strzelniczy zawie­rający różne składy metaliczne

78

spłonki. Analiza pozostałości metodą

SEM/EDX wykazała występowanie

mieszanych pozostałości o zmien­nym składzie spłonki. Ponadto Wol­ten i Nesbitt4 opisali, że przy strzalez używanej broni zaobserwowanodość częste występowanie niewiel­kiej ilości cząsteczek zawierających

miedż lub antymon w GSR z nabo­jów, które nie zawierały tych pier­wiastków. Harris5 badał wpływ nie­konwencjonalnej amunicji otowiowejna póżniejsze strzały oddane z amu­nicji bezołowiowej CCI Blazer.Oprócz tego, że zaobserwowanocząsteczki ołowiu, baru i antymonuw GSR, te same pierwiastki wykrytorównież w próbkach pobranych z we­wnętrznych części komory broni .Z kolei Gunaratnarnf wykrył ołów

i bar w GSR uformowanych w wynikuoddania strzału z dokładnie wyczysz­czonej broni z zastosowaniem bez­ołowiowej amunicji Sintox. Wpraw­dzie dokładne mechanizmy osadza­nia się i uwalniania substancj i meta­licznych nie są znane , stawia się jed­nak tezę, że zachodzą w wyniku wy­sokiej temperatury i ciśnienia wytwa­rzanych wewnątrz komory, w mo­mencie kiedy spłonka i proch ulegają

gwałtownemu odparowaniu i konden­sacji?

Mach i wsp.8 ujawnili dowody za­nieczyszczenia OGSR od strzałów

oddanych z używanej wcześniej bro­ni. Ancrasko'', dzięki zastosowaniukorelacji wzorów składu domieszki ,stwierdził brak kontaminacji od wcze-

śniej oddanych strzałów. W poniż­

szym opracowaniu autorzy, poprzezilościową analizę domieszek w pozo­stałościach utworzonych w wynikuoddanych kolejno strzałów z wyko­rzystaniem znanego prochu, precy­zyjnie oceniają zjawisko kontamina­cji.

W poprzednich badaniach składu

prochu zbadano zm ienność między

cząsteczkami siedmiu komercyjnychprochów. Podczas gdy niektóre znich wykazały spójny - jednoczą­

steczkowy skład, pozostałe charakte­ryzowały się szerokim zakresem róż­

nych stężeń domieszek10. Oblicze­nie stosunku propelenta NG do za­wartości stabilizatora dało dodatko­we informacje pomocne w powiąza­

niu pozostałości z niewystrzelonymprochem , nawet dia prochów charak­teryzujących się niejednorodnością

cząsteczek . Ponieważ cząsteczki

OGSR są w dużej części wynikiemniepełnego spalenia pojedynczychdrobinek, zmienność w składzie nie­wystrzelonego prochu znajdzie od­zwierciedlenie w wystrzelonych po­zostałościach. Zmienność ta jestistotnym czynnikiem do rozważenia,

w sytuacji kiedy można zabezpieczyć

jedynie niewielką liczbę cząsteczek

OGSR. W swoich badaniach autorzydokonali wstępnej oceny braku jed­norodności OGSR.

Na skład OGSR może mieć wpływ

również materiał, z którego jest wy­konana spłonka amunlcjll l . Badaniatego typu są teraz popularne, z uwa-

PROBLEMY KRYMINALISTYKI 257/07

gi na wprowadzenie na rynek spło­

nek charakteryzujących się nowymskładem , tzn. niezawierających me­tali ciężkich . W odpowiedzi na zwięk­

szone zainteresowanie zagrożeniem

dla zdrowia i środowiska naturalnegozwiązanym z wykorzystaniem kon­wencjonalnej amunicji ołowiowej pro­ducenci komercyjni, przy współpracy

wojska USA, opracowali spłonki i po­ciski bezołowiowe. Dlatego też uwa­ga powinna być skierowana na zba­danie charakterystycznych składni­

ków, które są związane ze spłonkami

oraz prochem. W nowych spłonkach

metale, takie jak cynk i stront, lub ba­zy organiczne niezawierające metalusą stosowane częściej niż tradycyjnepołączenia ołowiu, baru i antymonu.Ponieważ wykrycie cynku i strontunie jest unikalne dla GSR, należy

zbadać inne sposoby identyfikacji po­zostałości powystrzałowych . Analizyzmierzały do udzielenia odpowiedzina pytanie, czy istnieją znaczne róż­

nice między stężen iam i ujawnionychskładników w spłonkach bezołowio­

wych i tradycyjnych. Autorzy zbadalirówn ież za pomocą elektroforezy ka­pilarnej , czy amunicja ze spłonką

bezołowiową zawiera charaktery­styczne związki organiczne.

Materiały i metody

Odczyn niki I wzorce

Do izolacji próbek OGSR za po­mocą metody USE (ultrasonie sol­vent extractlon) wykorzystano wyso­kiej jakości metanol HPLC (J.T. Ba­ker, Phillipsburg, NJ)12. Roztwór bu­fora do elektroforezy kapilarnej skła­dał się z 25 mmoll l dodecylosiarcza­nu sodu - SOS (Pierce, Rockford, IL)oraz 10 mmolll bufora boranu sodu,pH 9,1 (granulowany kwas borowy,Mallinckrodt, Paryż , KY oraz boransodu w postaci krystalicznej, J.T. Ba­ker) w wodzie HPLC. Standardowyroztwór składający s i ę z 2000 mgliNG, 1000 mgli DPA i 1000 mgli EC(AccuStandard Inc., New Haven, CT)

PROBLEMY KRYMINALISTYKI 257/07

PRZEKŁADY

w metanolu rozcieńczono do 200mgli NG (100 mgn - pozostałe skład­

niki) roztworem buforowym do kali­bracji. Do standardowego roztworudodano również NnOPA (ChemService, West Chester, PA) do uzy­skania końcowego stężenia 100 mgn.W metanolu przygotowano wzorzecwewnętrzny, 2-metyI0-6-nitroanilinę

(MNA) (Fiuka - Milwaukee, WI).

Badanie amunicji

W badaniach wykorzystano dwarodzaje dostępnych na rynku pro­chów: Hi-Skor 700X (dystrybutor IMRPowder Company, Waszyngton, PA)oraz Universal Clays (dystrybutorHodgdon - Shawnee Mission, KS).Próbki prochu zatrzymano do analizy,natomiast pozostałą część , na strzel­nicy Krajowego Instytutu Wzorcówi Technologii w Gaithersburgu (MO),załadowano do nabojów z brązu

mających spłonki konwencj onalne(tradycyjne) lub bezołowiowe CCI(Smali Pistol O.E.M. Primer, Blountinc., Lewiston, ID). W celu przepro­wadzenia eksperymentów ze zmianą

prochu każdy rodzaj prochu był po­nownie ładowany do 100 nabojówz brązu Remington (.357 Magnum)pos iadających konwencjonalną

spłonkę . Aby zaś przeprowadzić eks­perymenty ze zmianą spłonki , przy­gotowano 92 strzały z każdym rodza­jem prochu oraz dla obu rodzajówspłonki. Strzały oddano z rewolweruSmith and Wesson, model 19-4, .357Magnum. Zastosowano pociski 125­kulkowe z wydrążonym wierzchoł­

kiem. Każdy nabój był załadowany

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

Zabezpieczanie pozostałości

Pozostałości powystrzałowe ze­brano do dwunastu pudełek z tworzy­wa sztucznego (wymiary 41 cm x 38cm x 17 cm) ze zdejmowaną pokry­wą . Na dnie każdego pudełka

przewiercono otwór o przekroju10 cm. Otwory zostały przykryte kwa-

dratami z teflonu o wymiarach15 x 15 cm (Bytac, PGC Scientifics),przez które pociski wystrzelono. Naczas oddawania strzałów testowychzdejmowano pokrywę pudełka ; odda­wano strzał z broni z odległości 2 me­trów, prostopadle do tarczy o kierunkunachylenia w dół ok. 300. Strzały od­dawano z tzw. wolnej ręki orazw przestrzeni zamkniętej.

Pierwszy etap eksperymentu obej­mował czyszczenie broni specjalnympłynem (Klean-Bore Formula 3 gun),następnie spryskanie substancją Ge­neration 2000 Contact Clean, opłuka­

nie freonem i pozostawienie do wy­schn ięcia. Aby p rzygotować broń ,

wystrzelono z niej pięć sztuk amunicjiHi-Skor do pudełka nr 1, następn ie

oddano jeden strzał z amunicji nała­

dowanej innym prochem - UniversalClays, do pudełka nr 2. Drugi poje­dynczy strzał z Universal Clays odda­no do pudełka nr 3. Trzeci, czwartyi p iąty strzał oddano do pudełka nr 4,natomiast kolejnych pięć - do pudeł­

ka nr 5 (przez cały czas UniversalClays). Po oddaniu strzałów przykry­wano pudełka pokrywką, by nie do­puścić do kontaminacji. Całkowity

ciąg strzałów w celu zebrania wystar­czającej i lości pozostałości do anali­zy powtarzano czterokrotnie. Następ­nie odwrócono kolejność strzałów:

najpierw z Universal Clays, następniez Hi-Skor, i zbierano pozostałości dododatkowych pięciu pudełek .

Aby ustalić wpływ bezołowiowej

spłonki na skład OGSR, do dwóchosobnych pudełek oddano 92 strzały

z amunicji załadowanej albo Hi-Skor,albo Universal Clays.

Izolacja i analiza

Skład masy zebranych do pudełek

pozostałości ustalano poprzez po­branie pięciu 2-miligramowych pró­bek z każdego pudełka i poddanieanalizie w USE/CE. Każdy z pięci u

oddzielnych ekstraktów próbki był

analizowany w triplikacie, aby uzy­skać łącznie piętnaście pomiarów.

79

Tabela 1Koncent racja domi eszek prochu na podstawie całościowych pomiarów

niewystrzelonego proch u i z pierwszych pięciu strzałów z wyczyszczonej broni.Koncent racje odpowiadają wartościom średnim i jednemu standardowemu

odchyleniu średniej z pięciu niezależnych próbek.

Proch Skład Średnia koncentracja (mg/g) Średnia koncentracjaw tych badaniach (mg/~)15

Proch Hl-Skot NG 300 ± 6 251 ± 9EC 10,9 ± 0.2 7,9 ± 0 ,3

pozosiałości .38 NG 259 ± 7 279 ± 12EC 7,4:ł: 0,2 8,3 ± 0,4

proch Universal Clays NG 113 ± 6 70 ±4DPA (NnDPA) 12,8 ± 0,2 (0,7 ± 0,1) 7,1 ± 0,3(ND)

pozostałości .38 NG 38,6 ±1,6 40 ±2DPA (NnDPA) 6,4 ± 0,9 (1,9 ±0,1) 7,2 ± 0,2 (2,6 ± 0,1)

Pięć dwumil igramowych próbekz niewystrzelonego prochu izolowanoi poddano analiz ie w ten sam sposób.Skład "poszczególnych cząsteczek"

usta lano przez zabezpieczenietrzech cząsteczek z każdego pudełka

i przep rowad zen ie pojedynczychanaliz.

Stężenia dom ieszek w masie po­zostałości i niewystrzelonych pro­chach oraz pojedynczych cząsteczek

GSR, celem określenia ostatecznegostężenia w mg/I, obliczano, stosując

wzorzec wewnętrzny, wykorzystując

zliczen ia powierzchni pików wzorcadomieszki prochu, wzorca wewnętrz­

nego (MNA) oraz próbek. Do końco­

wych obliczeń włączono masę każdej

próbki i wszelkie rozcieńczenia, abyotrzymać stężenie w mg/g. Ustalonouśrednione stężenia mg/g (dla pięciu

pomiarów pozostałości lub prochuoraz trzech pomiarów dla pojedyn­czych cząsteczek), a także standar­dowe odchylenia od średniej.

Analizę przeprowadzono za po­mocą elektroforezy kapilarnej (Beck­man PlACE 5510 , Brea, CAl z detek­cją absorpcyjną o stałej długości fal214 nrn i pozyskiwaniem danych nakomputer podłączony do chromato­grafu. Zastosowano kapilary (AgilentTechnologies, Palo Alto, CAl o wy­dłużonej długości ścieżki (średnica

okna 200 urn), wewnętrznej średnicy

75 um i całkowitej długości 77 cmoraz nastrzyk ciśnieniowy 1 s o na­pięciu rozdziału 22 kV, temperaturzekolumny 300C i 20-minutowym cza­sie analizy. Podczas analizy kontrolo­wana temperatura łażni utrzymywała

próbki w stałej temperaturze 10oC.

Wyniki i omówienie

Porów nan ie składu prochui pozostałości

W pierwszym etapie autorzy oce­nili zależności między składem nie­wystrzelonego prochu i pozostałościz czystej broni , z której wystrzelonoamunicję załadowaną prochami Hi-

BO

PRZEKŁADY

-Skor i Universal Clays. Ustalone ilo­ściowo wartości składu domieszekdwóch niewystrzelonych pro chó woraz masy pozostałości (próbki 2 mg)z pięci u strzałów z przygotowanejwcześniej broni przedsta wiono w ta-

beli 1. Ponieważ we wcześniejszych

podobnych badaniach wykorzystanoidentyczne zbiorniki dwóch rodzajówprochu , w tabeli przedstawiono rów­nież wcześniej zmierzone stężenia.

Dane dla DPA i jego podstawowegoproduktu rozkładu - NnDPA, zostały

ujęte w jednej linii ze względu na to,że całkowita zawartość stabilizatorato suma DPA i NnDPA. Stężenia NGi EC w Hi-Skor są podobne w przy­padku niewystrzelonego prochu i wy­strze lonych pozostałości w obu ba­daniach i wynik ten jest zgodny z ba­daniami pozostałości siedmiu pro­chów wystrzelonych z broni krót­kiej13. Ten proch wykazał bardzospójny skład cząsteczek. Z drugiejstrony, po porównaniu stężeń NGi DPA + NnDPA w niewystrzelonymprochu ze stężeniami dla UniversalClays , odkryto znaczne różnice.

Zaobserwowane różnice można

częściowo przypisać wysokiej niejed­norodności w składzie UniversalClays w fabrycznym pojemn iku. Przyocenie dziesięciu pojedynczych czą­

steczek tego prochu wariacje w skła­

dzie wyrażone jako procentowe,względne odchylenie standardowe

od ś redn i ej wynosi ły 35% 14 W przy­padku tego zbiornika prochu zgod­ność pomiarowa między składem,

ustalona poprzez ś red n i ą wartość

dziesięciu pojedynczych cząsteczek

i masy 2 mg próbek, była równ ież

niewielka16. Być może, co często

zdarza się w przypadku prochówbezdymnych 17, pojemnik zawierał

dwie lub kilka serii wyprodukowane­go prochu, które zmieszano, by uzy­skać określone kryteria tempa spala­nia. Przy dowodowej ocenie ograni­czonej liczby cząsteczek pozostało­

ści tak duża niejednorodność prochuspowolni powiązanie określonej po­zostałości z niewystrzelonym pro­chem jedynie w oparciu o i lościowo

ustalony skład domieszek. W tego ty­pu przypadkach byłaby wymaganaocena innych charakterystycznychczynników, np. jakościowej identyfi­kacji innych domieszeklf lub analizymortologii prochu/pozostaloścllś'.

Wpływ zmiany amun icj ina skład pozostałośc i

Do oceny wpływu zmiany amuni­cji na skład pozostałości zastoso­wano dwa prochy o podwójnej ba­zie : Universal Clays zawierał DPAjako główny stab ilizator, natomiastHi-Skor - EC. W tym eksperymen­cie i l o ść zabe zpieczanych pozosta­łości dla jednego strzału była zupeł-

PROBLEMY KRYMINALI STYKI 257/07

* Niska koncentracja EC (0,01 mg/g) wykryta w jednym powtórzeniu jednej z podp róbek pozosiałości

powys trzalo wych

Tabela 2Skład i koncent racje wszystki ch pozostałości powystrzałowych zabezpieczonychze zmienianej amunicj i. Koncentracje odpowiadają wartościom średnim I jednemu

standardowemu odchyleniu średniej z pięciu niezależnych próbek .

nie inna . Stosunkowo wydajnie spa­lający się Hi-Skor generował nie­wiele pozostałości (ok. 1.0mg/strzał), mniej niż stosunkowoniewydajny Universal Clays (ok. 7,6mg/strzał). Przy takiej koiejności

eksperymentalnej można było wy­kryć zupełn ie inny stab ilizator po­chodzący z poprzednich strzałów,

a także zaobserwować wpływ róż­

nych wydajnośc i spalan ia. W więk­

szości przypadków w każdym pu­dełku wystąpiła wystarczająca ilość

pozostałośc i, tak że dokon ano p i ę ­

ciu niezależnych ustaleń składu

mierzonych w tripl ikacie. W przy­padku pierwszego i drugiego strzał u

wydajnie spalającej się amunicji Hi­-Skor zeb ran o odpowiedn io trzyi dwie próbki. Dla zachowa nia jed­nolitej liczby pomiarów, aby uzyskać

łącznie p i ętnaście pom iarów z jed-

Ładowanie amunicją Skład

Pierwsze ładowanie : Hi-Skór NGpięć strzałów EC

Drugie ładowanie : NGUniversal Clays DPA (NnDPA)

ECpierwszy strzał

drugi strzał NGDPA (NnDPA)

trzeci-piąty strzał NGDPA (NnDPA)

szósty-dziesiąty strzał NGDPA (NnOPA)

Pierwsze ładowanie:

Universal Clays NGDPA(NnDPA)

pięć strzał ów

Drugie ładowanie : NGHis-Skor pierwszy strzał DPA

ECdrugi strzał NG

ECtrzed-piąty strzał NG

ECszósty-dziesiąty strzał NG

EC

PRZEKŁADY

nego pudełka, pobrano replikatyz wyizolowanych próbek.

Pierwsze strzały oddano z używa­

nego rewolwe ru .357 magnum, któryzostał wcześniej wyczyszczonyi przygotowany. Pozostałości Hi­-Skor zebrano po oddaniu pięciu

strzałów skierowanych w dół do pu­dełka, które póżniej zamykano. Na­stępnie, nie czyszcząc broni, odda­wano pojedyncze strzały z amunicjizaładowanej Universal Clays do in­nego zestawu pudełek odpowiadają­

cych pierwszemu, drugiemu, trzecie­mu do piątego oraz szóstemu dodziesiątego strzałowi . Aby uzyskać

wystarczającą i l ość pozostałości,

czyn ność powta rzano czterokrotnie.W drugiej fazie eksperymentów, postrzale z amunicji załadowanej Uni­versal Clays, nastąpił st rzał z amuni­cji Hi-Skor.

Średnia koncentracja w mgfg

259 ± 77,4 ± 0,2

36 ± 3,54,6 + 0,1 (1,4)

ND'

42,4 ± 6,55,8±0,1 (1,6±0,1)

33 ± 1,96,4±0,2(2,1 rO,1)

40 ,8 ± 37,1 ± 0,2 (2,6 :i: 0,5)

38 ,6:t: 1,66 ,4 ± 0,9 (1,9 ±0,1)

237 ± 7

0,4 ± 0,16,5 ±0,1255 ± 7

7,3 ± 0,4272 ±;4

9,3 ± 0,2258 ±8

6,9 ± 0,3

Wyniki pomiarów w masie prze­prowadzonych na 2 mg prochu i pró­bek pozostałości zostały przedsta ­wione w tabeli 2. Zbadanie składu

pierwszego strzału po zmianie amu­nicji ujawnia jedynie śladową konta­minację z pozostałości po poprzed­nich strzałach. W pierwszy m ekspe­rymencie, przy zmianie ze stosunko­wo wydajnie spalającego się prochuHi-Skor (stabilizowanego EC) na Uni­versal Clays (stabiiizowanego DPA),w pierwszym strzale oddanym z no­wej amunicji ujawniono jedynieniedający się ustalić i lościowo ślad

EC z Hi-Skor. W drugim i kolejnychstrzałach nie wykryto żadnej i lośc i

EC. W drugim eksperymencie, przyzmianie ze stosunkowo mało wydaj­nie spalającego się prochu UniveralClays na Hi-Skor, w pierwszym strza­le wykryto śladowe , ale dające się

ustalić i lościowo ślady DPA, nato­miast DPA nie wystąp i ło przy drugimi następnych st rzałach. Nawetw przypadku pierwszego strzału po­ziom kontam inacji z poprzednichstrzałów był bardzo niski, wynos ił bo­wiem poniżej 6% wszystkich wykry­tych stabi lizatorów. Te warunki eks­perymentalne prawdop odobn ie re­prezentują najgorszy scena riusz, we­dle którego, po zastosowaniu amuni­cji .ni ewydajne]'', stosowano amuni­cję .wydajn ą",

Autorzy uznali za zasadne obli­czenie stosunku propelenta NG (P)do zawartości łączonych stabilizato­rów (S) jako charakterystyczny iden­tyfikator prochu20 Stosunek P/S jestdefiniowany jako [NG]/[EC] dla pro­chó w stabi lizowanych EC oraz[NG]/~ [DPA] + [NnDPA] w przypadkuprochów stabilizowanych DPA.

Zbiorcze wyniki przedstawiające

stosunki P/S znajdują się na rycinie.

Pomi ary prochu w masie/pozostałośc i

Na rycinie , w lewej górnej części

kwad rant u, przedstawiono wynikiskładu masy P/S z pierwszego strza­łu po zmianie amunicji z Hi-Skor na

PROBLEMY KRYMINALISTYKI 257/07 81

PRZEKŁADY

PISValue~

Analiza pojedynczej cząsteczki

pozostałości

jest ona charakterystyczna dla eks­pertyz kryminal istycznych. Taśmy

z materiałem zabezpieczonym odosoby, która oddała strzał z bronikrótkiej, zawierają bardzo ograni­czoną liczbę cząsteczek poddawa­nych ocenie22. Aby bardziej reali­stycznie oddać warunki wykonywa­nia prawdziwe j ekspertyzy z OGSR,poddano ocenie skład i stosunekP/S indywidualnych cząsteczek po­zostałości. W tym celu z każdego

pudełka zabezpieczono trzy czą­

steczki, zgodnie z kolejnością odda­nych strzałów po zmianie składu

amunicji, co zostało graficznie zo­brazowane w dolnej części ryciny.Przedstawiono wyniki z wszystkichpomiarów cząsteczek pozostałości

oraz ze strzałów testowych broniprzygotowanej (spłonka na bazieołowiu ) , czyli ocenie zostało podda­nych 15 cząsteczek z każdego typuamunicji. Dane z tych eksperymen­tów połączono z dwóch powodów.Po pierwsze, pomiary w masie po­szczególnych strzałów nie wykazały,

że pozostałości z pierwszego strza­łu różniły się statystycznie od kolej­nych strzałów lub strzałów odda­nych z broni przygotowanej. Po dru­gie, ekspert kryminalistyki nie będzie

mógł uwzględnić w badaniach r ó ż ­

nego rodzaju amunicji wykorzysta­nej wcześniej w broni palnej.

W przypadku Universal Clays (dol­na krzywa z lewej strony) wykres czę­

stotliwości występowania cząsteczek

pozostałości o wartości P/S, odzwier­ciedlając niejednorodność w składzie

w tym określonym pojemniku z nie­wystrzelonym prochem23, wykazujeszerokie rozpowszechnienie warto­ści . Wyrównana krzywa Gaussa ob­razująca te dane jest dobrze wypo­środkowana na tle uśrednionych war­tości P/S i wykazuje przedział ufności

podobny do pozostałości z broniprzygotowanej (dane ze spłon ki nabazie ołowiu) . Na leży jednak zwrócić

uwagę na fakt, że jedynie dane dla13 z 15 cząsteczek są wpisane w wy­kres dla Universal Clays. W przypad-

leaded plimer

2"- 10" shot

untired gunpowdęr

lead-free primer

Wyniki pomia­rów w masie, przyzmianie kolejno­ści strzału z Uni-versal Clays naHi-Skor, zostały

przedstaw ionew prawym gór­nym kwadranciena rycinie (białe

koła). Pierwszy1000

strzał ma nie-znacznie wyższą

wartość P/S niż

strzały od drugie­go do dziesiąte­

go, chociaż z na­kładającymi się

przedziałami

pewności . PrzyUniversal Clayszaobserwowano,że wyniki pierw-

szego strzału zgadzają się z danymiuzyskanymi z broni przygotowanej(spłonka ołowiowa) . W związku z tymuznaje się , że różnice w stosunkuP/S, odnotowane dla pierwszegoi następnych strzałów z obu typówamunicji, znajdują się w przedzialeniepewności związanym z powtórzo­nymi strzałami i analizą . W przeci­wieństwie do wyników uzyskanychdla Universal Clays wszystkie sto­sunki P/S dla pozostałości są wyższe

niż w przypadku prochu niewystrzelo­nego (czarne kółko) . Wynik ten zga­dza się z raportem Reardona i wsp.,w którym nie zaobserwowano żadnej

spójnej tendencji w przypadku po­równania wartości P/S dla niewy­strzelonego prochu i pozoetało ści-" .

Mimo że ocena cech charaktery­stycznych masy pozostałośc i zebra­nych na podstawie strzałów odda­nych z amunicji o zmiennym skła­

dzie jest dobrą metodą na uzyskanieinformacji na temat przec iętnego za­chowania wystrzelonego prochu, nie

100

/ndividua/Particie.

Universal Ciays Hi-SkorNGn:OPA NGlEC

Ryc.

~ G-- .

Bu/k __ <>Measurements

---<r- -G-

e G

Universal Clays (białe oznaczeniaw formie diamentu). Szerokość liniipoziomej przedstawia 95% przedzia­łów ufności dla pomiarów. Ponieważw strzałach od drugiego do dziesiąte­

go nie wykryto żadnego stabilizatorapochodzącego z wcześniej wykorzy­stanej amunicji, połączono dane dlatych strzałów. W przypadku amunicjiUniversal Clays pozostałości

z wszystkich eksperymentów miały

niższy P/S niż niewystrzelony proch(czarne oznaczen ia), chociaż

wartości niepewności nakładają się

na siebie. Pierwszy strzał charaktery­zował się nieznacznie wyższym P/S,niż odnotowano przy kolejnych strza­łach , przy czym wartości niepewno­ści znacznie się pokrywają. Średnia

z pierwszego strzału pozostaje po­nadto w bliskiej relacji z wynikamiuzyskanymi z broni, która była przy­gotowana za pomocą amunicji Uni­versal Clays (spłonka ołowio ­

wa/leader primer). Należy odnoto­wać, że te pomiary pozostałości wy­kazują wysoką wartość niepewnośc i ,

która stanowi odzwierciedlenie nie­jednorodności niewystrzelonego pro­chu.

82 PROBLEMY KRYMINALISTYKI 257/07

ku dwóch cząsteczek nie wykrytoNG, a jedyn ie stabilizator DPA.

Dla amunicji załadowanej Hi-Skór(dolna krzywa z prawej strony) za­kres wartości P/S dla 15 cząsteczek

pozosłałości był znacznie węższy, cojest zgodne z wcześniejszymi wyni­kami analizy pojedynczej cząsteczki

niewystrzelonego prochu z pojemni­ka fabryczneg0 24. Krzywa Gaussawpisuje się w histogram częstotliwo­

ści i jest wypośrodkowana przy war­tości P/S, która jest niższa niż w przy­padku pomiarów pozostałości z masyo szerszym przedziale ufności. W tejamun icji, stabilizowanej EC, nie wy­kryto cząsteczek zawierających sta­bilizator DPA.

Porównanie pomiarów pozostało­

ści z masy i pojedynczych cząste­

czek z pomiarami, które przeprowa­dzono na prochach niewystrzelonychdowodzi , że pozostałości z amunicjiUniversal Clays charakteryzowały się

konsekwentnie niższymi wartościami

P/S, podczas gdy z amunicji Hl-Sk órpozostałości wykazały się konse­kwentnie wyższą wartością.

Wpływ spłonki bezołowiowej

na skład pozostałości

Analiza CE pozostałości w masiewygenerowanych przez amunicję zespłonką bezołowiową CCI ujawniła ,

ze stężenia wykrytych domieszek by­ły zgodne z tymi, które zostały zabez­pieczone z amunicji ołowiowej . Zmie­rzone wartości propelenta i stabiliza -

PRZEKŁADY

torów dla dwóch spłonek z tych i po­przednich badań tych samych pojem­ników z prochem zostały przedsta­wione w tabeli 3.

Zmierzone wartości pozostałości

NG są zgodne z niepewnością po­miarów dla obu badanych prochów.Z drugiej jednak strony mierzonewartości stabilizatora wyglądają nawyższe w pozostałościach ze spło­

nek bezołowiowych .

Ocen iając wartość P/S, porównu­jąc pozostałości uzyskane ze spłonki

konwencjonalnej ołowiowej i sp/onkibezołowiowej , dochodzi się do wnio­sku, że ta ostatnia charakteryzowała

się nieznacznie niższymi wartościami

P/S z nakładającymi się przedziałami

pewności . Ze wzg lędu na to, że oce­nie poddano tylko dwa prochy, niemożna jednoznacznie stwierdzić , czyjest to powszechna tendencja. Amu­nicja załadowana Hi-Skorem wyge­nerowała bardzo podobne ilośc i za­bezpieczonych pozostałości, tj. = 1,0mg/strzał dla spłonek ołowiowych

i bezołowiowych . W przypadku amu­nicji załadowanej Universal Claysspalanie przebiegało o wiele mniejefektywnie przy spłonkach bezoło­

wiowych, przy czym w spłonkach oło­

wiowych uzyskano = 12 mg/strzał vs.= 7,6 mg/strzał. W przypadku 92strzałów z amunicji Universal Claysze spłonką bezołowiową odnotowa ­no kilka niewypałów.

Analiza CE amunicji ze spłonką

bezołowiową nie wykazała występo­

wania żadnych domieszek, których nie

wykryto wcześniej w pozostałościach

wygenerowanych przez spłonki oło­

wiowe.

Wnioski

Następujące po sobie strzały

dwóch prochów dwubazowych o róż­

nym składzie, oddane z tej samejbroni, ujawniły jedynie śladowe ilośc i

pozostałości OGSR z poprzednichstrzałów, ograniczone do pierwszegostrzału po zmianie amunicji. Nawetw przypadku pierwszego strzału

zmiana w składzie pochodząca odpozostałości z wcześniejszych strza­łów nie była podstawą do błędnej

identyfikacji jakościowej podstawo­wego stabilizatora ani też nie mogła

w znaczny sposób zakłócić wzoruskładu dopiero co oddanych strza­łów. Analizy pozostałości uzyska­nych po strzałach 2-10 z nowej amu­nicji nie wykazały żadnych śladów

składników organicznych, charakte­rystycznych dla wcześniejszego pro­chu. Sytuacja była zupełnie innaw przypadku znacznej kontaminacjipozostałości z wcześniejszych strza­łów, odnotowanej dla pozostałości

metalicznych w momencie zmianyskładu spłonki . Zjawisko to można

wytłumaczyć różnicam i występujący­

mi w mechanizmac h tworzenia orga­nicznych i nieorganicznych GSR.Drobiny osadu metalicznego powsta­ją w wyniku kondensacji oparów me­talu pochodzącego zarówno zeskładników spłonki , jak i pozostałości

Tabela 3

Zestawienie pozostałości z amunicji kalo .38 ze spłonką bezołowiową i z konwencjonalną spłonką zawierającą ołów.

Koncehtracje odpowiadają średnim wartościom i jednemu standardowemu odchyleni u średniej z pięciu niezależnych próbek.

Spłonka zawierająca ołów

Proch

Hi·Skor

Universal Ctays

Składnik

NGECNG

DPA (NnDPA)

Spłonka bezołowiowa

261 ± 89,6 ± 0,4

4 1 ±37,9 ± 0,3 (2,8 ± 0,1)

Nasze studium

259 ± 77,4 ± 0,239 ± 2

6,4 ± 0,9 (1,9 ± 0,1)

Ref 5

280 ± 128,3 ± 0,4

40 ± 27,2 ± 0,2 (2,6 ± 0,1)

PROBLEMY KRYMINALISTYKI 257/07 83

z lufy broni25 ,26 , i stanowią niewielką

część całkowitej ilości pozostałości.

Dla kontrastu, OGSR to w większości

niecałkowicie spalony proch, zacho­wujący wiele z charakterystycznegokształtu oryginalnych ziaren27 i two­rzący masę całkowitej ilości pozosta ­łości . Widać wyraźnie , źe materiał or­ganiczny uwolniony z lufy broni przy­czynia się w niewielkim stopniu dopowstan ia OGSR, w porówn aniuz niespalonym prochem.

Ocena składu ograniczonej liczbypojedynczych cząsteczek OGSR,które moźna spotkać w badaniachdowodowych, jest zgodna z pomiara­mi niewystrzelonego prochu oraz ma­sy pozostałości. Ustalenie stosunkupropelentlstabilizator, który nie wy­maga zwaźenia cząsteczek OGAR,wydaje się pomocnym czynn ikiem docharakterystyki proch u i pozostało­

ści.

Badania nowych spfonek bezoło­

wiowych nie wykazały występowania

ż adnych nowych domieszek orga­nicznych wykrywanych przez elektro­forezę kapilarną. Ich zastosowanienie spowodowało teź źadnych zna­czących zmian w składzie pozostało­

ści , w porównaniu z tradycyjnymispłonkami ołowiowymi.

Oprac. Agnieszka Łukomska

PRZYPISY

1 L.S. Laggell , P.F. Lott: Gunshot re­sidue analys is via organ ie stabi lizers

and nitrocellulose, .Microchem J",

1989 ; 39: 76-85; D.M. Northrop,W.A. MacC rehan : Smokeless po­

wder residue analysis by capillary

electrophoresis, NIJ Technical Re­port 600-91 , 1997 ; D.M. Northrop,W.A. MacRehan : Sample Gollec­

tion, preparation, and quantitat ion in

the miceltar electrokinetic capillary

electrophoresis ot guns hot residues,

"J Liq Chrom", 1992; 15 (6) :1041--B3; D.M. Nol rhrop, W.A. Ma­cRehan, O. Mart ire: Separatlon and

84

PRZEKŁADY

identification of organie gunshot and

explosive constituents by mice llar

electrokinetic capillary electrop hore­

sis, .Anal Chem" 1991; 63 (10):1038-42;

2 D.M. Northrop, W.A. MacCrehan:Smokeless powder residue... op.cit. ;

3 A. Zeich ner , N. Levin, E. Springe r:

Gunshot residue particles tormed by

using different types of ammunition

in the same firearm, "J Forensic Sci"

1991; 36 (4): 102O--B;4 G.M. WolIen, R.M. Nesbill: On the

mechanism of gunshot residue par­

t icie fo rmation, "J Forensic 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 Forensicser 1995; 40 (1): 27- 30;6 L. Gunaranlam, K. Himberg: The

identification of gunshot residue par­

ticles from Łead-Free Sintox ammu­

nition, "J Forensic Sci" 1994; 39 (2):532-36;

7 Ibidem;8 M.H. Mach, A.H. Pallos, P.F. Jo­

nes: Feaslbillty of gunshot residue

detection via its organic constitu­

ents. Part II: Agas-chromatography­mass spectometry metbod. "J Fo­rensic Sci" 1978 ; 23 (3): 446-55;

9 J . Andrasko: Characterisation of

smokeless powder flakes from fired

cartridge cases and from discharge

patterns on c1othing, "J Forensic Sci''1992 ; 37 (4): 1030-47;

1O M. Reardon, W.A. MacCrehan,

W.F. Rowe : Comparing the addltl­

ve composition of smokeless gun­

powder and handgun-fired residu­

es, "J Forensic Sci" 2000; 45 (6):1196-1202;

11 HA Worbel, J.J. Millar, M. Kijek:Ident ification of ammunition from

gunshot residues and other cart rid­

ge related materials - a pretiminary

model using .22 caliber rimfire am­

munition , "J Forensic Sci" 1998; 43

(2): 324- 8;12 M. Reardon, W.A. MacCrehan,

W.F. Rowe. op.cit.:

13 Ibidem;14 Ibidem;15 Ibidem;16 Ibidem;17 National Research Council. BJack

and smokeJess powders, technolo­

gies for finding bombs and the

bomb makers. National Academy

Press, Washington, OC 1998 ;18 D.M. Norlhrop, W.A. MacCrehan:

Smokeless powde r residue...

op.cit.:19 T.G. Kee, D.M. Holmes, K. 00­

olan, J.A. Hamill, R.M.E. Gr iffin:

The ldentiflcation of Indlvidual pro­

pellant particles, "JFSS" 1990; 30(5): 285-92; C.L. Wallace, C.R.Midkiff: Smoke less powder cha­

racterization: An investigative too l

in pipe bombings. In: Yinon J, edi­

tor. Advances in the analysis and

detection of explosives ; The Na­

therlands: Kluwer Academic Publi­

shers, 1993 ; 29-39;20 M. Reardon , W.A. MacCrehan,

W.F. Rowe, op.cit.;21 Ibidem;22 O.M. Notrhrop , W.A. MacRehan ,

O. Martire, op.cit.;23 M. Reardon, W.A. MacCrehan,

W.F. Rawe, op.cit.;24 Ibidem;25 A. Zeic hner, N. Lev in , E. Sprin­

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

L. Gunarantam, K. Himberg,

op .cit.;26 HA Worbel, J.J. Millar, M. Kijek,

op.cit.;27 T.G.Kee, op.cit.

e-mail redakcji:

clkpk@policja.gov.pl

PROBLEMY KRYMINALISTYKI 257/07