VELKOBJEMOVÉ VÝCVIKOVÉ A ZKUŠEBNÍ PRACOVIŠTĚ SÚJCHBO – PORTFOLIO REALIZOVANÝCH EXPERIMENTŮ A VÝCVIKŮ

Příspěvek ze sborníku příspěvků z XXIV. ročníku mezinárodní konference o separační chemii a analýze toxických látek 2024

VELKOBJEMOVÉ VÝCVIKOVÉ A ZKUŠEBNÍ PRACOVIŠTĚ SÚJCHBO – PORTFOLIO REALIZOVANÝCH EXPERIMENTŮ A VÝCVIKŮ

MICHAL DYMÁK^*, MARKÉTA WEISHEITELOVÁ, MARTIN URBAN

Státní ústav Jaderné, Chemické a Biologické Ochrany v.v.i., Kamenná 71, Milín, 26231, Česká republika

*[email protected]

• Celý Sborník příspěvků z XXIV. ročníku mezinárodní konference o separační chemii a analýze toxických látek ke stažení ZDE
• Přednáška VELKOBJEMOVÉ VÝCVIKOVÉ A ZKUŠEBNÍ PRACOVIŠTĚ SÚJCHBO – PORTFOLIO REALIZOVANÝCH EXPERIMENTŮ A VÝCVIKŮ ke stažení ZDE

ABSTRAKT:

Příspěvek představuje výběr ukázek proběhlých experimentů a výcviků, které se konaly na velkoobjemovém zkušebním a výcvikovém pracovišti SÚJCHBO za posledních cca 5 let. Tento průřez experimentální a výcvikovou činností představuje pracoviště samotné a jeho možnosti a na základě odvedených experimentálních i výcvikových kampaní sumarizuje i možnou nabídku, kterou je možno pokrýt celkovou problematiku výzkumu a výcviku s využitím CBRN látek.

KLÍČOVÁ SLOVA:

testování, výcvik, CBRN 

ÚVOD 

Příspěvek představuje výběr ukázek proběhlých experimentů a výcviků, které se konaly na velkoobjemovém zkušebním a výcvikovém pracovišti SÚJCHBO za posledních cca 5 let. Tento průřez experimentální a výcvikovou činností představuje pracoviště samotné a jeho možnosti a na základě odvedených experimentálních i výcvikových kampaní sumarizuje i možnou nabídku, kterou je možno pokrýt celkovou problematiku výzkumu a výcviku s využitím CBRN látek.

Úlohou a podstatnou částí činnosti SÚJCHBO je výzkum, vývoj a výcvik v oblasti CBRN problematiky. Toto zahrnuje rutinní testování různých součástí OOPP, detekčních a dalších technických prostředků a další úkoly zahrnující výzkum, vývoj a funkční ověření různých prostředků s cílem posílit bezpečnost v ochraně obyvatelstva v rámci prevenci a v rámci zdolávání mimořádných událostí. Dalším aspektem činnosti SÚJCHBO je pak propojení všech těchto prostředků s člověkem a jejich zavedení do praxe, výcvik uživatelů a reflektování zpětné vazby do neustálého zlepšování v odpovědi složek IZS i prostých laiků ve zdolávání všech událost s potenciálním negativním vlivem na člověka. 

Velkoobjemové testovací a výcvikové pracoviště je v rámci všech činností realizovaných na SÚJCHBO dalším evolučním krokem v posunu v možnostech experimentů i výcviků. Oproti běžné laboratoři nabízí mnohem větší prostory, a tedy i využití/testování technologií, které jinak odzkoušet nelze. Rovněž je ideálním místem pro konání výcviků a to především těch, které s ohledem na využité látky (CWA – bojové chemické látky, B-agens) jinde ani v podobném nasazení použít nelze. Celé pracoviště je koncipováno tak, aby vše bylo dostupné na jednom místě a ve spolupráci s kolegy z C, B a R oddělení, případně s dalším specialisty v CBRN oboru je pak možné zvládnout veškeré činností související s výzkumem i s výcviky maximálně efektivně a s maximální bezpečností. 

V následujícím textu je stručně představen výběr z různých experimentálních i výcvikových kampaní, které proběhly v SÚJCHBO během posledních cca. pěti let. 

1. TESTOVÁNÍ 

Fundamentální činností SÚJCHBO jsou experimenty, v jejichž rámci se ověřuje efektivita, účinnost a povšechná použitelnost všech hmotných i myšlenkových prostředků, často výstupů v rámci výzkumných projektů, které mají přispívat k ochraně obyvatel nejen ČR proti negativním vlivům CBRN látek. Specificky jde o ověřování součástí i funkčních celků jakými jsou například filtry, vrstvy OOPP (ochranné oděvy a prostředky), dále například různé jednoduché i sofistikované detekční prostředky anebo různé dekontaminační prostředky ať už z hlediska přístroje nebo funkční náplně. Toto vše je pak řešeno s ohledem na jejich nasazení v praxi i dle nároků určitých norem, pokud jsou aplikovatelné. 

V následujícím textu jsou představeny dvě experimentální kampaně: 

• odzkoušení technologie cílící na snižování nebezpečnosti kontaminované vzdušniny 
• ověření efektivity dekontaminace povrchu kůže zasažené zpuchýřující látkou pomocí reaktivního sorbentu aplikovaného tlakovým zásobníkem 

1.1 TECHNOLOGIE NA VELKOOBJEMOVÉ ČIŠTĚNÍ KONTAMINOVANÉ VZDUŠNINY PLASMICAT 

Předmětem testování tohoto projektu, který byl realizován ve spolupráci s firmou DEKONTA a s VŠCHT bylo odzkoušení technologie použitelné k dekontaminaci závadné vzdušniny z uzavřených prostor jako například skladovací haly. Byl vyroben prototyp jednotky využívající princip katalytického spalování a ten byl následně umístěn do experimentální haly a byl odzkoušen v rámci několika scénářů na různých škodlivinách připravených v různých koncentracích. Paralelně s tímto byla dynamika rozšiřování nox v hale i modelová in-silico a tyto poznatky pak komparovány i odebíranými vzorky odebíranými během experimentů v různých částech haly.

SÚJCHBO: Obrázek 1 - testovací rozložení v hale s rastrem odběrných míst propojených trubičkami. V pozadí Skenovací a zobrazovací systém SIGIS 2 pro dálkovou detekci analytů

1.2 DEKONTAMINACE POVRCHU KŮŽE ZASAŽENÉ ZPUCHÝŘUJÍCÍ LÁTKOU POMOCÍ REAKTIVNÍHO SORBENTU FAST-ACT 

Předmětem experimentální kampaně pro zahraničního zákazníka bylo vyzkoušet kompletní proceduru dekontaminace povrchu kůže s využitím reaktivního sorbentu Fast-Act. Kontaminace povrchu těla byl pro možnost statistického zhodnocení efektivity aplikace rozdělena do 25 oblastí rozmístěných rovnoměrně na povrchu manekýna. Každá z těchto oblastí pak byla kontaminována do kelímku na jehož dně byla umístěna syntetická kůže. 

SÚJCHBO: Obrázek 2 - Připevňování kelímků s kontaminovanou umělou kůží na manekýna před dekontaminací

Pře každým testem bylo 25 předem připravených kelímků do nichž bylo aplikováno několik kapek yperitu umístěn na dané body na manekýnovi pomocí magnetů. Následně pak byl celý manekýn zdekontaminován pomocí reaktivního sorbentu, který na něj byl nanesen pomocí tlakového zásobníku, který funguje podobně jako příruční hasicí přístroj. Takto byl celý povrch těl zasažen práškem, který na jeho povrchu ulpěl a především, dostal se do kontaktu se zasaženými oblastmi. Následně pak byly kelímky odňaty a dále zpracovány extrakcí do rozpouštědla a analyzovány.

SÚJCHBO: Obrázek 3 - Nanášení reaktivního sorbentu Fast-Act na zkontaminovaného manekýna

2. VÝCVIKY 

Dalším typem činnosti, kterou lze realizovat ve Velkoobjemovém testovacím a výcvikovém pracovišti je široká paleta výcviků pro různorodé skupiny zájemců. Výcviky lze vybírat z předpřipravených balíčků podle zaměření a podle úrovně znalostí cvičenců, kdy je vše pod zajištěno pracovníky SÚJCHBO, tak i přímo na míru zadavateli, kdy např. může být výcvik pod patronací zadavatele ohledně teoretické náplně kurzu a SÚJCHBO pak zajišťuje prostory, materiál a další doplňkové služby. 

Každoročně se v SÚJCHBO koná cca 8-10 kurzů s různým zaměřením a s různým trváním. Nejkratší jsou zpravidla 1-2denní kurzy většinou zaměřené na specifickou oblast CBRN reálií. Typicky je kurz přibližně týdenní – tedy 5-6 dní a pokrývá jednu CBRN oblast a pokrývá teorii i praxi od základů až po řešení komplexnějších situací. V případě takovýchto výcviků se zájmem o CWA problematiku pak takovýto kurz zakončuje LAT (live agent training – výcvik s prezencí „skutečné“ látky – zde CWA) den. Nejkomplexnější výcviky pak mohou trvat i 2 až 3 týdny a během nich dále roste variabilita scénářů, rozšiřuje se nabídka využívaných OOPP, detekčních a další instrumentace a cvičenci mají delší čas na zažití návyků během násobnějšího opakování rutinních činností. 

Velká pozornost je pak věnována, nejen obvyklým záležitostem jako je bezpečnost, aktuálnost poznatků a předávaných informací, ale především reálnosti a uvěřitelnosti scénářů, kterých jsou cvičenci účastníky. Právě komplexita a jistá imerze do události, kterou cvičenci během výcviků podstupují jim dává maximální možnost si v zabezpečených podmínkách vyzkoušet všechny aspekty situace, která může nastat. 

Centrálním místem pro konání kurzů je Velkoobjemové testovací a výcvikové pracoviště, kde probíhají všechny fáze, kdy jsou využity „reálné“ látky. Je ale možno využít i řadu dalších prostor v rámci areálu SÚJCHBO jakými jsou: tramvaj, autobus, interiéry několika nepoužívaných staveb (upravené jako např. ilegální laboratoř, varna drog, sklad chemikálií, aj.), trhací jáma, polygon/heliport a další. Tímto je zajištěna dostatečná variabilita prostředí, v nichž výcvik probíhá a pokud se cvičenci účastní několika po sobě navazujících výcvikách, nedochází k „recyklaci“ prostředí a tím i snížení autentičnosti zkušenosti nabyté v rámci výcviků. 

V textu níže jsou pak stručně popsány dva kurzy a jedna „proof of concept“ kampaň v jejímž rámci byla ověřována využitelnost prototypu detekčního zařízení skupinami relevantních koncových uživatelů. 

2.1 CVIČENÍ CERBEROS 

Ve spolupráci se středoevropským CBRNe výcvikovým centrem byl v rámci dvou kampaní realizován výcvik pro zástupce pyrotechnických služeb z cca 8 středo- a východoevropských zemí. Náplní byl průzkum, sběr vzorků, detekce a dekontaminace v rámci scénářů s využitím chemických látek (včetně CWA a TIC (toxic industrial chemical – průmyslová škodlivina)) a biologických agens.

SÚJCHBO: Obrázek 4 - Průzkum nástupiště veřejné dopravy s podezřením na přítomnost NVS (nástražný výbušný systém) látek CWA pomocí přenosného RTG v rámci cvičení Cerberos

V rámci výcviku se účastníci naučili veškeré základy jako je oblékání a vysvlékání z různých druhů OOPP, dekontaminace i používání a ovládání všech dalších prostředků při pohybu v zóně. Na konci výcviku pak v rámci LAT fáze postoupili průzkum v lokaci nástupiště hromadné dopravy na němž bylo jak ohnisko kontaminace CWA, tak i přítomnost nástražného výbušného zařízení v zavazadle, která byla na nástupišti přítomna. Cvičenci pak v rámci řešení situace zkombinovali svou rutinní práci s využitím přenosného RTG, tak i nově nabyté znalosti zahrnující detekci CWA látek se všemi následnými kroky. 

SÚJCHBO: Obrázek 5 - Průzkum nástupiště veřejné dopravy na přítomnost látek CWA (vlevo) a hodnocení skenu z mobilního RTG (vpravo) v rámci cvičení Cerberos

2.2 CVIČENÍ AMMS 

Další příkladem komplexního výcviku byl tento konaný pro asijského zákazníka. V rámci týden trvajícího výcviku byly účastníkům předány teoretické i praktické znalosti základní úrovně pokrývající celý CBRN sektor. Obsahem přednášek byly obecné informace o podstatě všech tří hlavních oblastí CBRN nebezpečných materiálů, jejich specifika, vliv na osoby. V praktické části pak byla nacvičována základní rutina pohybu do a ze zóny zahrnující spolupráci a rozvržení rolí v týmu, dekontaminaci, nácvik havarijních situací, detekce plynné/kapalné fáze, sběr vzorků a konečná dekontaminace osob i materiálů. 

SÚJCHBO: Obrázek 6 - Radiační průzkum v tramvaji v rámci výcviku AMMS

Podobně jako v předchozím výcviku byl kladen důraz na variabilitu a uvěřitelnost scénářů, kterými cvičenci procházeli. Jednalo se o základní kurz a tudíž obsahem tohoto kurzu nebyla LAT fáze s využitím reálných látek/agens. Veškerý výcvik byl realizován za použití simulantů všech relevantních látek.

SÚJCHBO: Obrázek 7 - Chemický průzkum v ilegální laboratoři (vlevo) a dekontaminační linka pro mokrou dekontaminaci (vpravo)

2.3 PROOF OF CONCEPT OVĚŘOVACÍ CVIČENÍ V RÁMCI PROJEKTU SERSING 

Posledním příkladem je praktické ověření prototypu zařízení vyvinutého v rámci výzkumného projektu s cílem rozšíření schopností RAMANova spektrometru i k měření analytů v plynné fázi a celkové snížení limitů detekce pro kapaliny i pevné látky pomocí SERS substrátů. Mimo výzkum a vývoj přístroje samotného, což zahrnovalo návrh nových součástí, rozsáhlé laboratorní zkoušky bylo ve finální fázi projektu přistoupeno i k tzv. „proof of concept“ kdy se s využitím zpětné vazby od potenciálních koncových uživatelů ladí celková využitelnost a nasaditelnost přístroje v akci jakou je například průzkum potenciálně kontaminovaného prostoru jako následek např. průmyslové havárie. V rámci tohoto se hodnotí nejenom samotná použitelnost přístroje samotného jako je například rychlost a spolehlivost detekce, doba provozu na baterie ale také další faktory jako je snadnost obsluhy přístroje, interpretace výsledků a také například kompatibilita přístroje s ostatním vybavením.

SÚJCHBO: Obrázek 8 - Průzkum, odběr vzorků a jejich on-site analýzy v rámci proof of concept kampaně v rámci vývoje nového detekčního přístroje na principu SERS

SÚJCHBO: Obrázek 9 - Pracoviště v rámci proof of concept kampaně v rámci vývoje nového detekčního přístroje na principu SERS

ZÁVĚR 

Vybrané příklady uvedené v tomto příspěvku představují různorodost a komplexitu experimentálních i výcvikových kampaní realizovaných ve Velkoobjemovém testovacím a výcvikovém pracovišti v průběhu několika posledních let. Výjimečnost pracoviště tkví v celostním pokrytí CBRN problematiky s využitím reálných látek/agens v měřítku přesahujícím běžné možnosti laboratoře. Tyto možnosti cílící pro co největší věrnost realistickým podmínkám společně s vysokou erudovaností personálu umožňují nejen co nejvyšší možnou kvalitu odvedené práce ale i co největší praktickou využitelnost ať už jde o experimenty nebo o výcviky. 

PODĚKOVÁNÍ 

Práce prezentovaná v tomto příspěvku byla finančně podpořena z následujících projektů: 

Pokročilý systém prevence a snížení následků šíření nebezpečného vzduchu v rámci IZS (VB01000054) a SERSing - Advanced Surface Enhanced Raman Spectroscopy (SERS) based technologies for gas and liquids sensING in the area of chemicals protection