Materiale thermitico
attivo trovato nelle polveri della catastrofe dell'11 settembre 2001
che ha colpito il World Trade Center. Autori:
Niels H. Harrit (1), Jeffrey Farrer (2), Steven E. Jones (3), Kevin R.
Ryan (4), Frank M. Legge (5), Daniel Farnsworth (2), Gregg Roberts (6),
James R. Gourley (7) and Bradley R. Larsen (3). Originale disponibile qui.
Traduzione italiana di Decalagon,
scaricabile anche in PDF. Per vedere immagini a risoluzione maggiore, scaricate il documento
originale.
1. Dipartimento di
Chimica, Università di Copenhagen; 2. Dipartimento di fisica e astronomia, Brigham Young University, Provo,
UT 84602, USA 3. S&J
Scientific Co., Provo, UT, 84606, USA 4. 9/11 Working Group of
Bloomington, Bloomington, IN 47401, USA 5. Logical Systems
Consulting, Perth, Western Australia 6. Architects &
Engineers for 9/11 Truth, Berkeley, CA 94704, USA 7. International Center
for 9/11 Studies, Dallas, TX 75231, USA
RIASSUNTO
Abbiamo scoperto dei frammenti
rosso/grigi
in tutti i campioni della polvere prodotta dalla distruzione del World
Trade Center che abbiamo studiato. L'esaminazione di quattro di questi
campioni, raccolti in
siti separati,
è segnalata in questo documento. Questi frammenti
rosso/grigi
mostrano notevoli similitudini in tutti e quattro i campioni. Un
campione raccolto da un cittadino di Manhattan dieci minuti dopo il
crollo della seconda torre del WTC, due nei giorni seguenti, e il
quarto dopo alcune settimane. Le proprietà di questi
frammenti
sono state analizzate usando microscopi ottici, microscopi a scansione
elettronica (SEM), spettroscopia a raggi X a dispersione di energia e
calorimetria a scansione differenziale (DSC).
Il materiale rosso contiene grani di circa 100 nm i quali sono
risultati in gran parte di ossido di ferro, mentre l'alluminio
è
contenuto in piccole strutture lamellari. La separazione di queste
componenti usando metiletilchetone dimostra che l'alluminio presente
è fondamentale. L'ossido di ferro e l'alluminio sono
intimamente
mescolati nel materiale rosso. Quando vengono accesi in un dispositivo
DSC i frammenti mostrano esotermici grandi ma stretti che si verificano
a circa 430 °C, molto al di sotto della temperatura di
accensione
della thermite convenzionale. Numerose sfere ricche di ferro sono
chiaramente osservabili nei residui che seguono l'accensione di questi
curiosi frammenti rosso/grigi. La porzione rossa di questi frammenti
è stata trovata essere materiale
thermitico inesploso ed estremamente energetico.
INTRODUZIONE
La distruzione dei tre
grattacieli
(WTC 1, 2 e 7) l'11 settembre 2001 è stata un'immensa,
tragica
catastrofe che non solo ha colpito direttamente migliaia di persone e
le loro rispettive famiglie, a causa di lesioni e tragiche perdite, ma
ha anche fornito la motivazione per numerosi e costosi cambiamenti
radicali nella politica interna ed estera. Per questa e altre ragioni,
sapere cosa sia successo realmente quel nefasto giorno è di
grande importanza.
Un grande sforzo
è stato messo
in atto da diverse indagini sponsorizzate e finaziate dal governo, che
ha portato, in gran parte, alle relazioni rilasciate dalla FEMA [1] e
dal NIST [2]. Altri studi della distruzione sono stati meno
pubblicizzati ma non sono meno importanti per l'obbligo che rimane in
sospeso nei riguardi delle vittime di quella tragedia, per stabilire
tutta la verità degli eventi di quel giorno [3-10]. Un certo
numero di questi studi ha opportunamente richiamato l'attenzione
concentrandola sul restante materiale fisico e sulle fotografie e
riprese video disponibili, come fonti di prova ancora di dominio
pubblico, relative al metodo di distruzione dei tre grattacieli. I collassi dei tre
più alti edifici del WTC sono stati notevoli per la loro completezza, la loro
velocità
vicina alla caduta libera [11], la loro simmetria radiale
impressionante [1, 12] e per il volume sorprendentemente grande della
finezza della nube
tossica
[13] che è stata generata. Al fine di comprendere meglio
queste
caratteristiche sulla loro distruzione, gli autori hanno iniziato a
studiare questa polvere. Nel giugno 2007, il Dr. Steven Jones ha
osservato frammenti con un caratteristico doppio strato, uno rosso e
uno grigio, in un campione della polvere del WTC. Inizialmente ha
sospettato che avrebbero potuto essere frammenti di vernice secca, ma
dopo più controlli e test è stato dimostrato che non si trattava di vernice.
Ulteriori test sono stati eseguiti successivamente su questi frammenti
rosso/grigi nel tentativo di accertare la loro composizione e le loro
propietà. Gli autori hanno anche ottenuto e esaminato altri
campioni della polvere del WTC che sono stati raccolti da osservatori
indipendenti l'11 settembre 2001, o subito dopo tale data.
Tutti i campioni esaminati
contengono questi piccolissimi, curiosi, frammenti rosso/grigi. Precedenti
studi discutendo l'osservazione della polvere del WTC, comprendono
relazioni di RJ Lee Company [14], il U.S Geological Survery (USGS)
[15], McGee et al. [13] e Lioy et al. [16]. Alcuni di questi studi
hanno confermato il ritrovamento di microsfere ricche di ferro, che
sono anch'esse particolari [5, 8, 11, 13-15] ma i frammenti rosso/grigi
analizzati in questo studio non sono stati apparentemente discussi nei
rapporti precedentemente pubblicati. Vale la pena sottolineare che un
campione è stato raccolto circa dieci minuti dopo il crollo
della seconda torre, quindi non può assolutamente essere
stato
contaminato dalle operazioni di pulizia [17].
MATERIALI E METODI
1.
Provenienza dei campioni analizzati per la presente relazione
Nel documento presentato
per la prima
volta nell'autunno del 2006 riguardo le anomalie osservate nella
distruzione del World Trade Center [6], una richiesta generale
è
stata rilasciata per i campioni di polvere del WTC. L'aspettativa a
quel tempo era che un attento esame della polvere avrebbe potuto
produrre prove a sostegno dell'ipotesi che dei materiali esplosivi
hanno causato la distruzione straordinariamente rapida e praticamente
totale degli edifici del WTC, invece che dal carburante dei jet
commerciali.
Si è appreso
che un certo
numero di persone ha conservato abbondanti quantità della
densa
polvere che si diffuse e stabilì in tutta Manhattan. Diverse
di
queste persone spedirono alcune porzioni dei loro campioni ai membri di
questo gruppo di ricerca. Questo documento discute quattro diversi
campioni raccolti da privati cittadini che hanno vissuto a New York
City al tempo della tragedia. Questi cittadini si fecero avanti a
condizione che i loro campioni venissero analizzati per l'interesse
pubblico, permettendo lo studio della polvere dell'11 settembre per
qualunque fatto si fosse potuto scoprire da essa. La mappa che mostra
le località dove i quattro campioni sono stati raccolti,
è presentata dalla figura 1:
Fig. (1): La
mappa (cliccate per ingrandire) mostra le aree dove sono stati raccolti
i campioni di polvere
analizzati in questo studio per quanto riguarda la posizione del
complesso del World Trade Center (area contrassegnata come vicino alla
locazione 1): 1: MacKinlay (113 Cedar St./110 Liberty St); 2:
Delessio/Breidenbach (Brooklyn Bridge); 3: Intermont (16 Hudson St); 4:
White (1 Hudson St). (Mappa per gentile concessione di http://www.openstreetmap.org;
termini di copyright al sito http://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.0/)
Il primo campione
raccolto viene dal Sig. Frank
Delessio
il quale, secondo la sua testimonianza videoregistrata [17], era sul
lato di Manhattan del Ponte di Brooklyn quando la seconda torre, la
Torre Nord, crollò al suolo. Ha visto la caduta della torre
e fu
avvolto dalla polvere di uno spessore che risultò costante
in
tutta l'area circostante. Ha raccolto una manciata di polvere da una
rotaia sulla passerella pedonale vicino alla fine del ponte, una decina
di minuti dopo la caduta della Torre Nord. Poi andò a
visitare
il suo amico, il signor Tom Breidenbach, portando la polvere in mano;
loro due discussero della polvere e decisero di conservarla in un
sacchetto di plastica. Il 15 settembre 2007, Breidenbach
mandò
una porzione di questa polvere al Dr. Jones per le analisi. Breidenbach
ha anche videoregistrato la sua testimonianza circa la raccolta di
questo campione di polvere [17]. Pertanto, il campione di
Delessio/Breidenbach è stato raccolto circa dieci minuti
dopo il
crollo della seconda torre. Quindi, sicuramente, non è stata
contaminata dalle operazioni di taglio (dell'acciaio) o di pulizia di
Ground Zero, che sono cominciate più tardi. Inoltre non
è
stata mescolata alla polvere del WTC7, che è crollato dopo
alcune ore.
La mattina del 12
settembre 2001, il Sig. Stephen
White
di New York City è entrato nella stanza del suo appartamento
all'ottavo piano di Hudson Street 1, a circa cinque isolati dal WTC. Ha
trovato uno strato di polvere di circa un centimetro di spessore su una
pila di biancheria piegata vicino ad una finestra che era aperta di
pressapoco 4 pollici (10 cm). Evidentemente la finestra aperta ha
permesso ad una significativa quantità di polvere
proveniente
dalla distruzione del WTC di entrare nella stanza e ricoprire il
bucato. Ha conservato una parte di questa polvere e, il due febbraio
del 2008, ha spedito un campione direttamente al Dr. Steven Jones per
le analisi.
Un altro campione
proviene dall'appartamento del palazzo di Hudson Street 16, raccolto
dal Sig. Jody Intermont alle
due del pomeriggio circa il 12 settembre 2001. Due piccoli campioni di
questa polvere vennero simultaneamente spediti al Dr. Steven Jones e a
Kevin Ryan il 2 febbraio del 2008 per le analisi. Intermont
spedì una dichiarazione firmata assieme al campione da
analizzare che aveva personalmente raccolto (ora divisa). Scrisse:
"Questa polvere,
proveniente dalle
torri crollate del World Trade Center, è stata raccolta da
me
all'angolo di Reade Street e Hudson Street il 12 settembre 2001. Ho
dato il permesso di usare il mio nome in relazione a questa prova".
[firmata il 31 gennaio 2008 in presenza di un testimone che ha anche
aggiunto la sua firma]
La mattina dell'11
settembre 2001, la signora Janette
MacKinley
si trovava nel suo appartamento al quarto piano al 113 di Cedar
Street/110 Liberty Street in New York City, dall'altra parte della
strada rispetto alla piazza del World Trade Center. Quando la Torre Sud
crollò, il fluire della polvere e dei detriti ha causato la
rottura verso l'interno della finestra e la polvere ha riempito il suo
appartamento. Fuggì rapidamente fuori dall'edificio
avvolgendosi
un asciugamano bagnato attorno alla testa. L'accesso all'edificio
è stato impedito per circa una settimana. Al più
presto
è stato permesso alla signora MacKinley di rientrare nella
sua
abitazione, lei lo ha fatto e ha iniziato quindi le pulizie. Ci fu uno
spesso strato di polvere sul pavimento. Lei ne raccolse una parte e lo
mise in una capiente borsa di plastica sigillabile per un possibile uso
futuro come pezzo d'arte. La signora MacKinley ha risposto alla
richiesta avanzata nel 2006 dal Dr. Jones nel suo libro e gli
inviò un campione di polvere. Nel novembre del 2006,
il Dr. Jones
andò in California per fare visita alla signora MacKinlay
alla
sua nuova abitazione e in compagnia di diversi testimoni ha raccolto un
secondo campione della polvere del WTC direttamente dal suo grande
sacchetto di plastica dove era conservata. Ha anche inviato i campioni
direttamente al Dr. Jeffrey Farrer e Kevin Ryan. I risultati dei loro
studi fanno parte di questa relazione.
Un altro campione di
polvere è
stato raccolto da parte di una persona sul davanzale di un edificio a
Potter Street in New York City. Non ci ha dato il permesso di fare il
suo nome, quindi il suo materiale non è incluso in questo
studio. Tale campione, tuttavia, conteneva gli stessi frammenti
rosso/grigi della stessa composizione generale dei campioni descritti
qui.
2.
Dimensione dei frammenti, isolamento ed esaminazione.
Per maggiore chiarezza,
i campioni di
polvere raccolti e inviati agli autori dalla signora Janette MacKinlay
saranno descritti come il campione 1; il campione raccolto dal Sig.
Frank Delassio, o il campione Delassio/Breidenbach, sarà il
campione 2; il campione raccolto dal Sig. Jody Intermont
sarà il
campione 3; e il campione raccolto dal Sig. Stephen White
sarà
il campione 4.
I frammenti rosso/grigi sono
attratti da un magnete
che facilita la raccolta e la separazione di questi frammenti dal
grosso della polvere. Un piccolo magnete permanente nel suo sacchetto
di plastica è stato utilizzato proprio per attirare e
raccogliere i trucioli di campioni di polvere. I frammenti sono in
genere piccoli ma comunque facilmente distinguibili a occhio nudo a
causa del loro colore distintivo. Sono di dimensioni variabili con
dimensioni maggiori di circa 0,2 a 3 mm. Gli spessori variano da circa
10 a 100 micron per ogni strato (rosso e grigio). I campioni di polvere
del WTC raccolti da questi e altri individui sono stati
inviati
direttamente da loro a vari scienziati (tra cui alcuni non di questo
gruppo di ricerca) che hanno trovato anch'essi i frammenti rosso/grigi
nella polvere dalla distruzione del World Trade Center.
Un microscopio
elettronico a
scansione FEI-XL30 SFEG (SEM) è stato utilizzato per
ottenere
una tomografia degli elettroni secondari (SE, secondary-electron imaging)
e degli elettroni retrodiffusi (BSE,
backscattered electron imaging).
La tomografia SE è stata utilizzata per esaminare la
topografia
di superficie e la porosità dei frammenti rosso/grigi,
mentre la
tomografia BSE è stata utilizzata per distinguere variazioni
nel
medio numero atomico, Z. Il microscopio è stato anche dotato
di
un EDAX a raggi-X e di un dispositivo spettrometrico a dispersione di
energia (XEDS). Il sistema XEDS utilizza un rivelatore di silicio
(SiLi) con una risoluzione migliore di 135 eV. La risoluzione dello
spettro è stata fissata a 10 eV per canale. Le condizioni
operative per gli spettri sono state acquisite in XEDS a 20 keV di
energia del fascio (se non diversamente specificato) e 40-120 di tempo
di acquisizione per secondo (livetime). Le mappe XEDS sono state
acquisite utilizzando lo stesso sistema con un'energia del fascio di 10
keV.
Per l'analisi della
superficie
generale del SEM, i campioni di polvere sono stati montati su delle
schede di carbonio conduttivo. I campioni sono stati lasciati sporchi e
non patinati dove non è diversamente specificato. Per
osservare
più da vicino le caratteristiche degli strati di colore
rosso e
grigio, e per eliminare la possibilità di contaminazione
superficiale da parte di altre particelle di polvere, diversi frammenti
rosso/grigi di ognuno dei quattro campioni di polvere del WTC sono
stati fratturati. Pulite le superfici di sezione sono stati poi
studiati tramite tomografia BSE e XEDS.
Alcuni campioni sono
stati testati
anche in un calorimetro a scansione differenziale (DSC Netzsch 404C)
per misurare il flusso di calore dentro o fuori i frammenti
rosso/grigi. Le prove DSC sono state condotte con una
velocità
di riscaldamento lineare di 10 °C al minuto fino a una
temperatura
di 700 °C. Durante il riscaldamento, i campioni sono stati
contenuti in pentole di alluminio e il flusso d'aria permesso
è
stato di 55 millilitri al minuto durante il riscaldamento. Le trame
sono state generate con l'acquisizione di punti di dati a una
velocità di 20 punti per °C o 200 punti al minuto.
L'apparecchiatura è stata calibrata per visualizzare i dati
in
watt per grammo. Le trame sono state regolate per la visualizzazione
del flusso di calore positivo fuori del campione in modo tale che il
modo di comportamento esotermico del campione producesse un picco e il
funzionamento endotermico una depressione.
I campioni di polvere
sono stati
esaminati al microscopio a luce visibile (VLM) attraverso uno
stereomicroscopio Epiphot Nikon 200, uno stereomicroscopio Olympus BX60
e un microscopio Nikon Labophot e fotocamera.
RISULTATI
1.
Caratterizzazioni dei frammenti rosso/grigi.
I frammenti rosso/grigi
sono stati
trovati in tutti i campioni di polvere raccolti. Un'analisi dei
frammenti è stata effettuata per valutare la somiglianza dei
frammenti e per determinare la chimica e i materiali che li compongono.
Fig. (2) microfotografie mostrano i frammenti di colore rosso/grigio
provenienti da ognuno dei quattro campioni di polvere del WTC. Nota il
marcatore di scala di ciascuna immagine su come sono state acquisite a
diversi ingrandimenti. A circa 2,5 mm di lunghezza, il frammento in
fig. (2 bis) è stato uno dei più grandi raccolti.
Tutti i
frammenti usati nello studio avevano uno strato grigio e uno strato
rosso e sono stati attratti da un magnete. L'immagine in fig. (2d)
mostra il frammento nella sezione trasversale, che rivela il livello di
grigio. Il livello di grigio è inoltre parzialmente visibile
in
fig. (2b). Analogie tra i campioni sono già evidenti da
queste
foto.
La Fig. (3) mostra tre
immagini per
il confronto di punti di vista dello stesso insieme di frammenti usando
diversi metodi. La Fig. (3 bis) è una microfotografia VLM di
un
gruppo di particelle, che mostra il materiale rosso e in alcuni casi il
materiale aderente grigio. Nella Fig. (3b,c) sono, rispettivamente, le
immagini di un elettrone secondario (SE) e di elettroni retrodiffusi
(BSE), l'immagine dello stesso gruppo di particelle, utilizzando un
microscopio elettronico a scansione (SEM) senza un rivestimento
conduttivo sopra il campione. Si può vedere
nell'immagine SE
che lo strato rosso delle particelle ha regioni molto luminose causate
da un leggero accumulo di carica sotto il fascio di elettroni, dovuta
alla conduttività relativamente scarsa dello strato rosso
(vedi
sezione "Discussione"). L'immagine BSE mostra lo strato rosso
più scuro di quello grigio, il quale indica che il livello
rosso
è composto da un materiale che ha un numero atomico medio
inferiore rispetto allo strato grigio.
Fig. (2).
Microfotografie (cliccate per ingrandire) dei frammenti rosso/grigi
provenienti dai campioni 1-4
della polvere del WTC coinvolti in questo studio, in (a)-(d),
rispettivamente. L'inserto in (d) mostra il bordo sui frammenti, che
rivela il livello di grigio. I frammenti rosso/grigi sono montati su un
una base in alluminio, utilizzando una scheda conduttiva al carbonio,
per la visualizzazione al microscopio elettronico a scansione (SEM).
Fig. (3).
Una serie di immagini dello stesso gruppo di particelle estratte dal
magnete del campione 2. Il colore nella microfotografia (a), ottenuto
da VLM, individua e identifica le particelle di colore rosso/grigio.
Un'immagine SE (b), acquisita dal SEM dà una migliore
indicazione delle dimensioni e della forma delle particelle, e
un'immagine della BSE (c) mostra, con intensità in scala di
grigi, la differenza media del numero atomico tra il livello rosso, lo
strato di grigio e altre particelle di polvere. Cliccate per ingrandire.
L'immagine BSE ad alto
ingrandimento
mostra l'angolo di uno dei frammenti, come raffigurato in fig. (4),
permettendo un esame più approfondito della differenza di
intensità, in scala di grigi dei due strati, e conferma il
numero atomico medio più alto dello strato grigio. Il
materiale
mostra anche macchie rosse e altre eterogeneità, in netto
contrasto con lo strato grigio liscio. Le sezioni trasversali
dei frammenti
rosso/grigi sono state fratturate di fresco come rappresentato
nell'immagine BSE nella fig. (5). Queste quattro sezioni trasversali
rappresentano tutti i frammenti rosso/grigi studiati dai campioni di
polvere. L'immagine BSE illustra il ritrovamento di piccole particelle
luminose o granelli caratterizzati da un elevato numero atomico,
contenuti negli strati di colore rosso che sono stati studiati. Le
dimensioni e la presenza delle particelle sono risultati essere
coerenti in tutti gli strati, ma la concentrazione di queste particelle
è risultata variare localmente, come si può
vedere dalle
immagini.
Fig. (4) (a
sinistra).
Ingrandimento più alto dell'immagine BSE di uno dei
frammenti nella foto precedente. Cliccate per ingrandire. Fig. (5) (a destra).
Immagine BSE della sezione trasversale dei frammenti rosso/grigi dei
campioni 1-4 mostrati in (a)-(d), rispettivamente. Le sezioni
trasversali del campione 2 (b) e 4 (d) mostrano anche lo
strato
grigio aderente. Cliccate per ingrandire.
La spettroscopia a raggi
x ad energia
dispersiva (XEDS) ha analizzato entrambi gli strati di colore
rosso/grigio dalle sezioni trasversali preparate in anticipo dai
quattro campioni di polvere, e sono stati eseguiti e rappresentati
degli spettri mostrati nelle figure (6, 7). I quattro spettri nella
figura (6), indicano che gli strati grigi sono costantemente
caratterizzati da ghisa (high iron) e ossigeno, tra cui è
contenuta una piccola quantità di carbonio. Le firme
chimiche
trovate negli strati rossi sono anch'esse piuttosto consistenti (Fig.
7), dato che ognuna di esse mostra la presenza di alluminio (Al)
silicio (Si), ferro (Fe) e ossigeno (O), nonché una
significativa quantità di carbonio (C).
A un ingrandimento
più
elevato, l'immagine BSE dello strato rosso illustra la
somiglianza tra i vari campioni di polvere. Le immagini BSE delle
piccole ma significative porzioni delle sezioni trasversali
di
ogni strato rosso sono indicate in Fig. (8). I risultati indicano che
le piccole particelle con l'altissima intensità BSE
(luminosità) sono sempre di 100 nm in termini di dimensioni
e
hanno un aspetto sfaccettato. Queste particelle luminose sono
visibilmente mescolate con particelle lamellari che hanno
un'intensità BSE intermedia e sono di circa 40 nm di
spessore e
fino a circa oltre 1 micron. Inoltre, confrontando l'immagine della BSE
in fig. (8 bis) con l'immagine SE in fig. (9), si può notare
che
tutte le particelle sono incorporate in una matrice non strutturata che
dà un'intensità BSE scura. Inoltre, confrontando
l'immagine di BSE in fig. (8a) per l'immagine SE in fig. (9), si
può osservare che tutte le particelle sono incorporati in
una
matrice non strutturati che dà una intensità
scuro BSE
scura.
Fig. (6)
(a sinistra). Spettri XEDS ottenuti da strati di colore grigio da
ciascuno dei quattro campioni di polvere del WTC, con (a)
corrispondente al campione 1, e così via (b-d). Fig. (7) (a
destra). Spettri XEDS ottenuti dagli strati rossi di ciascuno dei
quattro campioni di polvere del WTC, con (a) corrispondente al campione
1 e così via (b-d).
Fig. (8) (a
sinistra). Immagini BSE delle sezioni trasversali dello strato rosso
tratti da ciascuno dei campioni di polvere 1-4 mostrati in (a)-(d),
rispettivamente. Cliccate per ingrandire. Fig. (9) (a destra).Immagine SE della
sezione trasversale mostrata nella fig. (8a). Cliccate per ingrandire.
Le mappe XEDS della superficie
della sezione trasversale dello strato rosso sono state acquisite da un
fascio di energia di 10 kV. L'area di acquisizione delle mappe
è
mostrata dall'immagine BSE in fig. (10a). Le mappe XEDS, molte delle
quali sono mostrate in fig. (10b-f), indicano in base al colore, il
grado in cui l'elemento in particolare è presente o in
prossimità della
superficie, da punto a punto, in tutta la zona. I risultati indicano
che le particelle più piccole con luminosa BSE molto
più intensa sono
associate con le regioni ad alta presenza di Fe (Ferro) e O (Ossigeno).
Le particelle lamellari con intensità BSE intermedia
sembrano essere
associate con le regioni ad alta presenza di Al (Alluminio) e Si
(Silicio). La mappa di O (d) indica anche la presenza di ossigeno, in
misura minore, nella posizione di Al e Si. Tuttavia, non si conclude da
questi dati se O è associato con il Si o Al o a entrambi. La
mappa del
carbonio appare meno decisiva, ovvero, esso non sembra essere associato
ad una particella o di un gruppo di particelle, ma piuttosto con il
materiale della matrice. Lo spettro della fig. (11 b) è
stato acquisito da
un gruppo di granelli luminosi più piccoli e sfaccettati.
Ancora
una volta è stato osservato che le sottili lastre di
particelle
sono ricche di Al e Si considerando che i granelli luminosi e
sfaccettati sono ricchi di Fe. Entrambi gli spettri mostrano
significative quantità di carbonio e ossigeno, che possono
essere in parte dovute alla diffusione del fascio e alla ricezione di
un segnale di sovrapposizione dei raggi X dai materiali della matrice
così come le particelle al di sotto della superficie.
L'energia
del fascio (20 keV) è tale che il volume di materiale da cui
viene generato il segnale a raggi X è più grande
delle
particelle. Pertanto, alcune parti di Al e Si visti in fig. (11 b) i
quali non possono essere inerenti ai grani sfaccettati, e alcune parti
Fe viste in fig. (11 a), le quali non possono essere inerenti alle
particelle lamellate.
L'aspetto sfaccettato
dei grani
ricchi di ferro, costantemente a forma di rombi, suggerisce fortemente
che essi siano cristallini. Da questi dati si può stabilire
che
i frammenti rosso/grigi provenienti dai diversi campioni di polvere del
WTC sono estremamente simili nella loro composizione chimica e
strutturale. È anche dimostrato che all'interno dello strato
rosso vi è una profonda mescolanza dei grani ricchi di Fe
(Ferro) e particelle lamellate di Al (Alluminio) e Si (Silicio), e che
queste particelle sono incorporate in una matrice ricca di carbonio.
Fig. (10)
(a sinistra). Qui è mostrata un'immagine della BSE (a) e le
mappe XEDS (b-f), dello strato rosso della sezione trasversale di un
frammento rosso/grigio tratto dal campione di polvere 1. Gli elementi
visualizzati sono: (b) Fe, (c) Al, (d) O, (e) Si, e (f) C. Cliccate per
ingrandire. Fig. (11)
(a destra). Gli spettri XEDS mostrano la composizione elementare di un
raggruppamento di piastrine sottili (a) e di un gruppo di particelle
biancastre (b), come si vede nelle immagini ad alto ingrandimento degli
strati di colore rosso (vedi Fig. 8).
2. Test
utilizzando del solvente metiletilchetone
Con
l'ausilio di qualche mezzo per separare i diversi componenti del
materiale, la composizione chimica delle particelle nei diversi strati
di colore rosso è stata determinata più
accuratamente. L'obiettivo
iniziale era quello di confrontare il comportamento dello strato di
colore rosso con quello della vernice quando viene imbevuta di un forte
solvente organico noto per ammorbidire e sciogliere la vernice. I
frammenti rosso/grigi sono stati immersi nel metiletilchetone (MEK) per
55 ore agitandolo frequentemente e successivamente sono stati essiccati
in aria per più giorni. I frammenti hanno mostrato un
notevole
gonfiore dello strato rosso, ma senza
alcuna apparente dissoluzione. In
netto contrasto, i frammenti di vernice si sono ammorbiditi e
parzialmente sciolti quando imbevuti di MEK alla stessa maniera.
È stato scoperto in questo processo che una significativa
migrazione e la segregazione dell'alluminio si era verificata nel
materiale dei frammenti rossi. Questo ci ha permesso di valutare se una
parte dell'alluminio è stato in forma elementare.
Il frammento che
è stato
utilizzato per questo esperimento è stato estratto dal
campione
di polvere 2 ed è mostrato nelle immagini qui sotto. La Fig.
(12a) mostra un'immagine SE del frammento prima del trattamento MEK.
È posizionato con l'interfaccia tra gli strati di colore
rosso e
grigio quasi parallelo al piano dell'immagine. La Fig. (12b) mostra
un'immagine BSE del frammento dopo l'immersione nel MEK. Notare che il
frammento si è fratturato durante il trattamento e la
manipolazione con il MEK. In questa immagine lo strato di colore rosso
e lo strato grigio sono fianco a fianco in modo tale che l'interfaccia
fra gli strati sia sull'estremità con il livello di grigio
sulla
destra. Lo strato rosso del frammento ebbe un rigonfiamento fuori dallo
strato grigio di un fattore di circa 5 volte il suo spessore originale.
La microfotografia di fig. (13) mostra anche il frammento dopo
l'ammollo nel MEK. Lo strato rosso si può vedere estendersi
fuori dallo strato grigio.
Fig. (12) (a
sinistra). Immagini SE del
frammento rosso/grigio che era imbevuto di Metiletilchetone per 55 ore,
(a) prima e (b) dopo l'ammollo nel MEK. Cliccate per ingrandire. Fig. (13) (a
destra). Microfotografia del frammento trattato con il MEK. Cliccate
per ingrandire.
Prima di immergere i
frammenti nel
MEK, uno spettro XEDS è stato acquisito da una zona della
superficie di dello strato di colore rosso. Lo spettro risultante,
mostrato in fig. (14), ha prodotto i picchi previsti per Fe, Si, Al, O,
e C. Tra gli altri picchi di calcio, zolfo, zinco, cromo e potassio. La
presenza di questi elementi potrebbe essere attribuita alla
contaminazione superficiale dovuta al fatto che l'analisi è
stata effettuata sulla superficie dello strato rosso
così
come venne raccolto. I grandi picchi di Ca e S possono essere dovuti
alla contaminazione del gesso del materiale dei pannelli murari
polverizzati negli edifici.
Fig. (14).
Spettro XEDS del lato rosso prima di essere messo in ammollo nel MEK.
Si noti la presenza di Zn e Cr, che sono stati visti a volte negli
strati rossi. I grandi picchi di Ca e S possono essere dovuti a
contaminazioni della superficie con il materiale pannelli murari.
Le mappe XEDS sono state
acquisite
dal materiale gonfio e rosso con un'energia del fascio di 10 kV, al
fine di determinare le posizioni dei vari elementi successivi al
trattamento MEK. I dati riportati nella fig. (15) illustrano le regioni
in cui ferro, alluminio e silicio sono concentrati. Inoltre, i dati
indicano che dove il silicio o il ferro è concentrato,
l'ossigeno è anch'esso concentrato. D'altro canto, esistono
anche regioni in cui è concentrato l'alluminio, ma in cui
l'ossigeno non lo può accompagnare proporzionalmente. Per
confermare e quantificare queste osservazioni, gli spettri XEDS (trame
successive) sono stati acquisiti da specifiche regioni di alta
concentrazione di Si, Al e Fe.
Messo a fuoco il fascio di
elettroni in una regione ricca di silicio, che si trova nella fig.
(15e), troviamo silicio e ossigeno e molto poco altro (Fig. 16).
Evidentemente il solvente ha sconvolto la matrice tenendo le varie
particelle, permettendo alcune migrazioni e la separazioni delle
componenti. Questo è un risultato molto importante
perché significa che
l'alluminio e il silicio non sono legati chimicamente. Il
prossimo spettro XEDS (Fig. 17) è stato acquisito da una
regione che ha
mostrato un'elevata concentrazione di alluminio. Utilizzando una
routine di quantificazione convenzionale, si è constatato
che
l'alluminio ha significativamente superato l'ossigeno presente (circa
un rapporto di 3:1). Così, mentre un po' di alluminio
può essere
ossidato, vi è carenza di ossigeno attualmente insufficiente
per tenere
conto di tutto l'alluminio; una parte dell'alluminio deve pertanto
essere in forma elementare nel materiale rosso. Questo è un
risultato
importante. Le particelle di alluminio sono ricoperte da uno strato di
ossido di alluminio indipendentemente dalle loro dimensioni, quindi
è
ragionevole trovare un significativo contenuto di ossigeno con
l'alluminio, data la superficie molto elevata dell'area di rapporto del
volume di queste particelle molto fini.
La successiva regione con una
particolare alta concentrazione di ferro che è stata
analizzata,
ottenendo lo spettro XEDS mostrato nella Fig. (18).
Fig. (15)
(a sinistra). Immagine BSE e (b)-(f) le mappe XEDS di accompagnamento
provenienti dallo strato rosso del frammento che è stato
imbevuto di metiletilchetone per 55 ore. Le mappe di (b) Fe, (c) Al,
(d) O, (e) Si, e (f) C sono riportate. Cliccate per ingrandire. Fig. (16) (a
destra). Spettro XEDS proveniente da una regione ricca di silicio sulla
matrice
porosa del materiale rosso trattatato con il MEK.
Fig. (17)
(a sinistra). Spettro XEDS ottenuto a 10 keV da una sonda sulla regione
ad alta concentrazione di alluminuio sui frammenti di colore rosso
intrisi di MEK.
Fig. (18)
(a destra). Spettro XEDS ottenuto da una esplorazione della regione ad
alta concentrazione di ferro sul frammento rosso intriso di MEK,
acquisito con un fascio di 15 keV.
L'ossigeno è
molto costante ed
è stato trovato in alta concentrazione con il ferro nel
materiale rosso anche dopo l'immersione nel solvente MEK (Fig. 15), e
nella fig. (18) l'ossigeno di trova ad essere più abbondante
rispetto al ferro. Sulla base di quantificazione degli spettri XEDS, e
dopo aver considerato di frazioni di ossigeno per oligoelementi, si
è constatato che la Fe:O in proporzione allo
spettro di
fig. (18) è di circa 2:03. Ciò indica che il
ferro si
ossida e apparentemente in stato di ossidazione III, indicando che
Fe2O3 o forse un ferro (III), il polimero dell'oxosintesi-colmato,
è presente (oxo-bridged polymer, is present).
Per verificare il metodo
di
quantificazione, i test sono stati eseguiti con le sostanze chimiche
conosciute, ossido di ferro (III), ed è stata trovata la
quantificazione elementare per produrre risultati coerenti e ripetibili
per il ferro e l'ossigeno. In particolare abbiamo fatto otto misure di
50 secondi sui campioni di Fe2O3 ed è risultato
che la
consistenza per il ferro (± 6,2%, 1 sigma) e per l'ossigeno
(± 3,4%, 1 sigma) con il rapporto O/Fe costante vicino a 1,5
come previsto.
La sussistenza di
alluminio
elementare e ossido di ferro porta all'ovvia ipotesi che il materiale
può contenere thermite. Tuttavia, prima di concludere che il
materiale rosso trovato nella polvere del WTC sia di origine thermitica,
ulteriori test sarebbero necessari. Per esempio, come si comporta il
materiale si quando viene riscaldato in un calorimetro sensibile? Se il
materiale non reagisse energicamente si potrebbe sostenere che anche se
gli ingredienti della thermite sono presenti, il materiale potrebbe non
essere realmente thermitico.
3.
Analisi termiche con l'utilizzo della calorimetria a scansione
differenziale
I frammenti rosso/grigi
sono stati
sottoposti a riscaldamento utilizzando un calorimetro a scansione
differenziale (DSC). I dati riportati nella fig. (19) dimostrano che i
frammenti rosso/grigi presi dai diversi campioni del WTC si incendiano
tutti fra i 415-435 ° C. Il rilascio di energia per ogni
reazione
esotermica può essere valutata attraverso l'integrazione
rispetto al momento sotto il picco stretto. Procedendo dai picchi
più piccoli ai più grandi, i rendimenti sono
stimati in
circa 1,5 kJ, 3, 6 e 7,5 / g, rispettivamente. Le variazioni di altezza
di picco e le stime di rendimento non sono sorprendenti,
poiché
la massa utilizzata per determinare la portata del segnale, indicata
nelle tracce DSC, include la massa dello strato grigio. Lo strato di
colore grigio è stato trovato per lo più composto
di
ossido di ferro in modo tale che probabilmente non possa contribuire
alla reazione esotermica, e tuttavia questo strato varia notevolmente
in massa da frammento a frammento.
4.
Osservazione
della Formazione di sfere ricche di ferro all'accensione dei frammenti
in un calorimetro a scansione differenziale
Nel residuo post-DSC,
sono state
osservate microsfere di materiale poroso carbonizzato e numerosi
sferoidi. Molti di questi sono stati analizzati, e si è
riscontrato che alcuni erano ricchi di ferro, i quali appaiono lucidi e
di color argento al microscopio ottico, e alcuni altri erano ricchi di
silicio, che appaiono trasparenti o traslucidi se visti con una luce
bianca; vedi le fotografie scattate con un microscopio Nikon (Fig. 20).
Le numerose sfere ricche
di ferro
sono di particolare interesse in questo studio; nessuna di esse era
stata osservata nei frammenti prima del riscaldamento DSC. Le sfere
ricche di ferro già dimostrano la presenza di temperature
molto
alte, ben al di sopra della temperatura di 700 ° C raggiunta
nel
DSC, in considerazione del punto di fusione elevato dell'ossido di
ferro e del ferro [5]. Temperature così elevate indicano che
una
reazione chimica si è verificata.
Con l'utilizzo di
elettroni
retrodiffusi (BSE) di imaging, le sfere sono state selezionate nel
residuo post-DSC, che sembra essere ricco di ferro. Un esempio
è
mostrato in fig. (21) insieme allo spettro XEDS corrispondente per
questa sfera.
Fig. (19)
(a sinistra). Calorimetro a scansione differenziale (DSC) per i quattro
campioni di frammenti rosso/grigi di cui si sono trovate le tracce
nella polvere del World Trade Center raccolta. Fig. (20)
(a destra). Microfotografie dei residui dei frammenti rosso/grigi
incendiati nel DSC. Notare le sfere lucido-metalliche e anche le sfere
traslucide. Ogni marcatore scala blu rappresenta 50 micron. Cliccate
per ingrandire.
Fig. (21).
Uno sferoide trovato in residuo post-DSC mostra una sfera ricca di
ferro e lo spettro corrispondente XEDS. Il picco di carbonio deve
essere considerato indeterminato qui dato che il suo campione era
balenato con un sottile strato di carbonio, al fine di escludere la
carica sotto il fascio di elettroni. Cliccate per ingrandire.
Una procedura
convenzionale di
analisi quantitativa è stata usata per stimare il contenuto
degli elementi. Nel caso di questo sferoide ricco di ferro, il
contenuto di ferro supera il contenuto di ossigeno di circa un fattore
due, in modo sostanziale il ferro elementare deve essere presente.
Questo risultato è stato ripetuto in un altro sferoide
ferroso
nel post-DSC, nonché nei luoghi in cui il residuo non ha la
forma di sfere. Gli sferoidi sono stati osservati con rapporti Fe:O
fino a circa 4:1. Altre sfere ricche di ferro sono state trovate nel
residuo post-DSC il quale conteneva ferro con alluminio e ossigeno
(vedere la sezione Discussione).
Questa reazione thermitica dai
frammenti rosso/grigi è effettivamente avvenuta nel DSC (con
un
metodo di accensione di temperatura crescente) ed è
confermata
dall'osservazione combinata di:
1) reazioni altamente energetiche che
si verificano a circa 430°C; 2) formazione di sfere
ricche di ferro in modo tale che il prodotto debba essere stato abbastanza caldo per essere fuso
(oltre 1400 ° C
per l'ossido di ferro e il ferro); 3) sfere, sferoidi e
residui
non-sferoidali in cui il contenuto di ferro supera il contenuto di
ossigeno. Una significativa quantità di ferro elementare
è ormai presente come ci si dovrebbe aspettare dalla
reazione di
ossidoriduzione dell'alluminio e dell'ossido di ferro.
La prova del materiale thermitico attivo nella polvere del WTC è convincente.
5.
Prove di accensione
Il DSC usato nei nostri
studi non
consente l'ispezione visiva della reazione energica. Pertanto i test
sono stati eseguiti con una piccola fiamma ossidrica applicata
direttamente sui frammenti rosso/grigi. I campioni sono stati
riscaldati su un blocco di grafite (Fig. 22) o tenuti con le pinzette
nella fiamma.
Fig. (22).
Applicazione di una piccola torcia per un minuto su un frammento rosso
(sinistra), seguita dopo pochi secondi con l'espulsione di materiale,
che ha prodotto una striscia orizzontale arancione che correva verso la
mano dell'operatore (a destra). (immagini tratte dal video di questo
test di accensione).
Diversi campioni di
vernice sono
stati testati e di ogni caso il campione di pittura è stato
immediatamente ridotto in fragile cenere dalla fiamma rovente. Non
è successo così, però, con uno
qualsiasi dei
frammenti rosso/grigi della polvere del World Trade Center.
Il primo frammento
rosso/grigio che è stato testato misurava circa 1mm x 1mm.
Dopo qualche secondo di riscaldamento, l'espulsione ad alta
velocità di una particella rovente è
stata osservata sotto la mano della persona che impugna la torcia (fig.
22). La luce intensa e
brillante di colore arancione della particella, dimostra
la sua alta temperatura.
In questo caso, il tentativo di recuperare il prodotto finale
diminutivo della reazione non è riuscito. Un video-clip di
breve
durata di questo test (inclusa la slow-motion) è disponibile
qui: http://journalof911studies.com/volume/2008/oxy_redchip_slow.mov
oppure qui sotto:
In un test di accensione
eseguito
più tardi, il prodotto finale è stato recuperato
e viene
mostrato nella microfotografia dell'immagine SEM in fig. (23). Ancora
una volta, la formazione di forme semisferiche ricche di ferro dimostra
che il residuo è
statofuso,
consentendo alla tensione superficiale del liquido di fargli assumere
forma sferica. Tuttavia, le prove ottenute nelle analisi DSC sono
più convincenti che la reazione thermitica si verifichi
davvero,
dato che in quel caso il materiale viene riscaldato a non
più di
430 °C (quindi il ferro non può essere stato fuso
dalla
fiamma ossidrica).
DISCUSSIONE
Tutti i campioni di
polvere che sono
stati esaminati risultano contenere frammenti rosso/grigi. I frammenti
sono caratterizzati da uno strato rosso che nelle analisi XEDS la sua
composizione è stata identificata in carbonio, ossigeno,
alluminio, silicio e ferro, e lo strato grigio si trovavano soprattutto
ferro e ossigeno.
Fig. (23).
Sferoidi di colore grigio argento (a sinistra) vengono visti dopo la
prova di accensione del frammento rosso/grigio del campione 1; parte
del materiale poroso rosso rimane; Entrambi possono essere considerati
nell'immagine SEM corrispondente (a destra). Cliccate per ingrandire.
I rapporti di questi
elementi
sembrano essere simili specialmente quando questa analisi viene
effettuata su una sezione trasversale pulita degli strati. L'immagine
BSE mostra anche la consistenza degli strati di colore rosso, rivelando
la dimensione e la morfologia delle particelle che vengono contenute
nella maggior parte degli strati. I risultati mostrano chiaramente le
similitudini fra i frammenti rosso/grigi nei diversi campioni di
polvere di tutti e quattro i siti.
Alla luce dei nostri
risultati, ci siamo posti qualche domanda.
1.
Come fece gran parte
del materiale energetico rosso a sopravvivere durante la distruzione
del WTC?
Nel campione fornito da
J. MacKinlay la quantità dei frammenti rosso/grigi era stata
approssimativamente stimata. Quindici piccoli frammenti aventi una
massa
complessiva di 1,74 mg sono stati estratti da un campione di 1,6 g, da
cui sono stati rimossi la facilmente identificabile
polvere di vetro e i
frammenti di cemento. Così i frammenti rosso/grigi
separati costituivano circa lo 0,1% del peso della
polvere. Un altro campionamento ha mostrato 69 piccoli frammenti
rosso/grigi separati da un campione di 4,9 g di polvere. Ulteriori
esemplari sono stati analizzati per perfezionare tale stima. La caduta
delle Torri del WTC ha prodotto enormi nubi di polvere la cui massa
totale è difficile da accertare; ma è evidente
che la
massa totale dei frammenti rosso/grigi nella polvere del WTC deve
essere rilevante, data la quantità osservata in questi
campionamenti.
2. Il
materiale rosso è
thermitico in natura?
Le nostre osservazioni
dimostrano che
il materiale rosso contiene notevoli quantità di alluminio,
ferro e ossigeno, mescolati tra loro con molta precisione. Nel campione
imbevuto di MEK abbiamo osservato una chiara migrazione e
aggregrazione dell'alluminio lontano dagli altri elementi ed
è
stato determinato che l'alluminio elementare e l'ossido di ferro devono
essere presenti. Nel prodotto raccolto dopo l'accensione nel DSC,
abbiamo trovato delle sfere che non erano inizialmente presenti. Molte
di
queste sfere erano ricche di ferro e ferro elementare e sono state
trovate nei detriti post-accensione. Inoltre, le tracce DSC dimostrano
che i frammenti rosso/grigi reagiscono violentemente a
una temperatura al di sotto del punto di fusione dell'alluminio e al di
sotto del punto di accensione (ossidazione) dell'alluminio
a grana ultrafine (UFG) in aria [18]. Queste osservazioni ci hanno
ricordato la nano-thermite fabbricata presso il Lawrence Livermore
National Laboratory e altrove; documenti disponibili descrivono questo
materiale come una intima miscela di alluminio e ossido di ferro UFG in
composti nano-thermitici per formare sostanze pirotecniche o esplosive
[19-21]. La reazione thermitica coinvolge l'alluminio e l'ossido di
metallo, come nella tipica reazione con l'ossido di ferro:
Commercialmente
disponibile, la
thermite si comporta come un comune incendiario quando innescato [6],
ma
quando gli ingredienti sono a grana ultra-fine (UFG) e sono mescolati
intimamente, questa "nano-thermite" reagisce molto rapidamente, anche
in maniera esplosiva, e viene a volte indicata come
"super-thermite"
[20-22].
Vorremmo fare degli
studi comparativi più
dettagliati dei frammenti rossi con i composti conosciuti di
super-thermite, assieme ai prodotti dell'accensione, ma ci sono
molte forme di questa thermite ad alta tecnologia e questa
comparazione dovrà attendere uno studio futuro. Nel
frattempo la
confronteremo con i prodotti (macro-) thermitici attualmente in
commercio. Durante l'accensione della thermite, abbiamo osservato che
molte sfere e
sferoidi si sono
formati come parte
del prodotto fuso della reazione che si è vigorosamente
disperso. Queste particelle tendono a diventare sferiche a causa della
tensione superficiale e, essendo piccole, si raffreddano velocemente e
si solidificano mentre cadono attraverso l'aria, quindi la loro forma
sferica si conserva intatta.
Per facilitare la
comparazione dei
prodotti di accensione dei frammenti rosso/grigi con quelli
della thermite commerciale, abbiamo affiancato le rispettive immagini e gli
spettri XEDS.
Abbiamo osservato che i
residui
sferoidali da accensione dei frammenti rossi (Figs. 25, 26) sono in
possesso di una firma chimica sorprendentemente simile a quella di un
tipico spettro XEDS proveniente da uno sferoide generato dalla thermite
commerciale. (Fig. 24). Questa somiglianza supporta la nostra ipotesi
che i frammenti rossi sono effettivamente una forma di thermite.
Fig. (24). Sfere
formatisi durante l'accensione della thermite commerciale, con
corrispondente spettro tipico XEDS. Cliccate per ingrandire.
Fig. (25). Sfere
formate
durante
l'accensione dei frammenti rosso/grigi nel DSC, con il corrispondente
spettro XEDS (anche se le sfere di ferro con in prevalenza po 'di
ossigeno sono osservabili anche nel residuo post-accensione). Cliccate
per ingrandire.
Fig. (26). Residuo
del
frammento rosso soggetto al test di prova del fuoco; spettro XEDS a
sinistra delle microsfere. Cliccate per ingrandire.
Fig. (27) (a
sinistra). Sfere
estratte dalla polvere del WTC. Cliccate per ingrandire. Fig. (28) (a
destra). Spettro XEDS
tratto dalle sfere trovate nella polvere del WTC.
Oltre ai frammenti
rosso/grigi, il nostro gruppo di ricerca ha trovato molte
piccole sfere nella
polvere del WTC. Queste contengono gli stessi elementi di residui di
thermite, come osservato in un precedente documento [5]. Vi mostriamo
sfere trovate nella polvere del WTC (Fig. 27) e uno spettro XEDS
rappresentante tale sfera (Fig. 28); invitiamo il lettore a confrontare
questi risultati con quelli trovati per l'accensione della thermite
commerciale e per l'accensione dei frammenti rosso/grigi (sopra).
3. Il
materiale rosso
potrebbe essere materiale super-thermitico inesploso?
Abbiamo notato che la
thermite
ordinaria agisce come una sostanza incendiaria quando viene innescata.
Tuttavia, quando gli ingredienti sono in grani ultra-fini e sono
intimamente mescolati fra loro, la mistura reagisce molto rapidamente,
anche esplodendo [20]. Così, c'è una forma
conosciuta
come un nanocomposto energetico, o "super-thermite", composto da
alluminio e ossido di ferro con almeno un componente di
approsimativamente 100 nm o inferiore, spesso assieme a silicio e
carbonio [19-28]
"La
velocità
di reazione tra
nano-alluminio e ossidi di metallo può essere
significativamente
superiore a quella osservata con le tradizionali polveri thermitiche in
formato di dimensioni in micron. Le reazioni che hanno luogo tra il
metallo e le polveri di ossido di metallo sono accompagnate dalla
generazione di altissime temperature (> 3000 K). La
super-thermite,
formata da una miscela di nanopolveri di alluminio e ossido di metallo
risulta essere nel tasso di rilascio di energia di due ordini di
grandezza superiori a quelli costituiti da miscele simili di reagenti
in dimensioni di micron." [22]
Lo strato rosso dei
frammenti
rosso/grigi è più interessante, in quanto
contiene
ferro e
componenti in alluminio e ossigeno che sono intimamente mescolati fra
loro ad una scala di circa 100 nanometri (nm) o meno. Ora confrontiamo
una traccia DSC ottenuta per un frammento rosso/grigio del WTC con una
traccia DSC ottenuta per la conosciuta super-thermite - vedi Fig. (29).
La thermite ordinaria si
infiamma a
una temperatura molto più alta (circa
900 °C o
superiori) e fornisce una traccia decisamente più ampia
della
super-thermite [21]. Tutti questi dati suggeriscono che il materiale
thermitico trovato nella polvere del WTC sia una forma di
nano-thermite, non di ordinaria (macro-) thermite. Noi non faremo
alcun tentativo di specificare la forma particolare di
nano-thermite fino a quando non si apprenderà di
più riguardo
al
materiale rosso e soprattutto riguardo la natura del materiale
organico in esso contenuto.
4. Di
fatto, la
tecnologia per produrre nanocomposti altamente esotermici esisteva
prima del 9/11/2001?
La risposta la troviamo
in una relazione di Gash e altri, datata aprile 2000, diciassette mesi
prima della tragedia:
"I
compositi
nanostrutturati sono
materiali multicomponenti in cui almeno uno dei componenti ha
una o più dimensioni (lunghezza, larghezza o spessore) nella
gamma di dimensioni nanometriche, definite da 1 a 100 nm. I
nanocompositi energetici sono una classe di materiali che hanno sia un
componente combustibile che un comburente (agente ossidante)
intimamente mescolati e in
cui almeno uno dei componenti soddisfi la definizione di dimensione
nanometrica. Un sol-gel derivato da un pirotecnico è un
esempio
di un nanocomposto energetico, in cui le nanoparticelle di ossido
metallico reagiscono con i metalli o altri combustibili a reazioni
molto esotermiche. Il carburante si trova all'interno dei pori della
matrice solida, mentre l'ossidante comprende almeno una parte dello
scheletro della matrice." "Per fare un esempio, i nanocompositi
energetici di FexOy e alluminio metallizzato sono facilmente
sintetizzati. Le composizioni sono stabili, sicure e possono essere
facilmente infiammabili." [19]
Fig. (29). Traccia
DSC
del campione 1
(linea blu) confrontata con il DSC dello xerogel Fe2O3/UFG ai
nanocompositi (da al Tillotson e altri. [28]). Entrambe le tracce DSC
mostrano il completamento della reazione a delle temperature inferiori
ai 560°C. Cliccate per ingrandire.
Si deduce che la
tecnologia per
rendere i materiali straordinariamente adatto per il montaggio dei
caratteristici frammenti rosso/grigi era disponibile dall'aprile del
2000. Nello stesso rapporto, gli scienziati hanno osservato che "i
polimeri" possono essere aggiunti ai nanocompositi:
"Questo metodo sol-gel
consente
l'aggiunta dei materiali insolubili (ad esempio, metalli o polimeri) ai
solventi viscosi, poco prima della gelificazione, per produrre un
nanocomposto uniformemente distribuito ed energico sulla
gelificazione. Al metallo è stato inserito qualche gel di
sintesi FexOy (in una polvere finissima, di un diametro di ~ 6μm
)
appena prima della gelificazione per produrre nanocompositi pirotecnici
FexOy /Al(s). Questi nanocompositi sono stati successivamente trattati
per fare dello xerogel sia dell'aerogel e del materiale... Il
nanocomposito pirotecnico può essere acceso con un
cannello
a gas propano." [19]
Infatti, i frammenti
rossi possono
infiammarsi utilizzando un cannello e hanno le proprietà di
un
nanocomposto pirotecnico. Tutti gli ingredienti necessari sono
presenti - alluminio, ferro, ossigeno, silicio e carbonio - e sono
stati inseriti in modo tale che i frammenti formino (e a volte
espellino)
del materiale molto caldo, quando innescati. Il rapporto Gash descrive
degli spettri FTIR che caratterizzano questo materiale energetico.
Abbiamo effettuato le stesse prove e presenterà una
relazione
dei risultati altrove. Rileviamo che i polimeri della matrice possono
essere responsabili per la l'assorbimento del MEK e il successivo
gonfiore che abbiamo osservato [29].
Un rapporto dell'aprile
del 2001
comunica che si era a conoscenza del fatto che si stava lavorando su
questo genere di esplosivi in quel periodo:
"La 221esima riunione
nazionale
dell'American Chemical Society tenutasi nel mese di aprile 2001 a San
Diego ha discusso in primo luogo di un convegno sulle applicazioni di
difesa dei nanomateriali. Una delle 4 sessioni si intitolava
nanoenergetici... Questa sessione ha fornito una buona
rappresentazione dell'ampiezza dei lavori in corso in questo campo, che
è di circa 10 anni... A questo punto in tempo utile, tutti
i
servizi militari e alcuni DOE e laboratori accademici sono attivi in un
programma di ricerca e sviluppo volto a sfruttare le
proprietà
uniche dei nanomateriali che hanno del potenziale per essere utilizzati
nelle formulazioni energetiche per gli esplosivi avanzati...
I
nanoenergetici sono promettenti quanto gli ingredienti utili per le
armi termobariche (TBX e simili), in particolare grazie al loro
elevato grado di tollerabilità per quanto riguarda il
rilascio
di energia e la loro gestione dell'impulso." [20]
La caratteristica di
"gestione
dell'impulso" può essere significativa. È
possibile che
le formulazioni possano essere state scelte per avere un effetto
percussivo appena sufficiente per ottenere la frammentazione
desiderata, riducendo al
minimo il livello di rumorosità.
5. La
super-thermite
può essere gestita in sicurezza?
La relazione dell'aprile
del 2000 di Gash e altri dichiara:
"La natura dei
nanocompositi
inumiditi offre inoltre un ulteriore grado di sicurezza. Nelle nostre
mani, i nanocompositi pirotecnici umidi non possono essere accesi fino
a quando il processo di asciugatura non è terminato. Questa
proprietà dovrebbe consentire la produzione di una grande
quantità di pirotecnici che possono essere immagazzinati in
modo
sicuro per qualche tempo e asciugati poco prima del loro uso."
[19]
L'utilizzo sicuro del
materiale
sol-gel malleabile consente facilmente di rivestire le superfici (come
l'acciaio), che lo stesso gruppo, in una successiva relazione, afferma
di aver fatto.
"La procedura di sol-gel
è disponibile sotto forma di dip-, spin-, e
di tecnologie
di rivestimento-spray per le superfici. Abbiamo utilizzato questa
proprietà per ricoprire vari substrati e
fare
rivestimenti di Fe2O3/Al/Viton sol-gel. Il rivestimento
energetico
si asciuga offrendo una pellicola aderente uniforme." "Abbiamo
preparato le
polveri fini, il pellet pressato, i monoliti in cast e le pellicole
sottili di nanocomposti energetici ibridi di composizione
inorganica/organica." [25]
Così, i
nano-composti
energetici possono
essere spruzzati o addirittura "verniciati" sulle
superfici, formando effettivamente una pittura energica o
addirittura
esplosiva. I frammenti rossi che abbiamo trovato nella polvere del WTC
sono conformi alla loro descrizione di "pellicole sottili" di "un
nano-composito energetico ibrido inorganico/organico". Infatti, i
termini descrittivi "rivestimento energetico" e "pellicola
aderente uniforme" combaciano molto bene con le nostre osservazioni dei
frammenti rossi che sono sopravvissuti alla distruzione del WTC. Non
siamo in grado di determinare in questo momento, però, se la
sottigliezza dei frammenti sia il risultato del metodo di applicazione
o del modo di reazione. Sebbene l'applicazione di una sottile pellicola
potrebbe avere l'adatto risultato specifico desiderato, è
anche
possibile che a causa dell'effetto del raffreddamento dell'acciaio il
materiale sia venuto a contatto con questa pellicola sottile, la quale
ha impedito ad una massa maggiore di reagire. Il fatto che la maggior
parte dei frammenti abbia un caratteristico strato grigio
suggerisce che il materiale che non ha reagito è stato in
stretto contatto con qualcos'altro, sia esso il suo obiettivo, un
contenitore, o un collante.
Clapsaddle e altri hanno
inoltre rilevato nella loro relazione:
"Questi risultati
indicano che nelle
condizioni ambientali l'ibrido energetico composto inorganico/organico
è
molto resistente agli urti, insensibile alle scintille e
solo
leggermente sensibile all'attrito. Come indicato nella sezione
sperimentale di questo rapporto, nelle nostre mani i nanocomposti
ibridi bagnati sono sicuri da gestire e difficili da infiammare [sic].
Tuttavia, una volta asciutto il materiale brucia molto vigorosamente e
rapidamente con l'evoluzione di una notevole quantità di un
genere di gas." [24]
La componente organica
contribuisce
alla rapida evoluzione del gas e alla natura dirompente di queste
superthermiti energiche quando sono asciutte. [24]
“Cariche elettriche di Super-thermite” sono state
sviluppate
presso il Los Alamos National Laboratory per "applicazioni che
includono inneschi esplosivi per... demolizioni". [30]
È infatti
possibile che tali cariche, che sono progettate per essere incendiate da un semplice
impulso elettrico, potrebbero contenere materiale simile al materiale
rosso che abbiamo trovato nella polvere del WTC. Per quanto riguarda la
sicurezza delle cariche di super-thermite, il Los Alamos comunica delle
osservazioni:
"Purtroppo, le cariche
elettriche
convenzionali usano parti che contengono composti che sono estremamente
sensibili agli urti, all'attrito, alle scariche e gli stimoli di
calore, rendendoli pericolosi da gestire. Inoltre questi composti
producono fumi tossici. Le cariche elettriche di Super-thermite non
producono fumi tossici di piombo e sono più sicure
perché
resistono all'attrito,
all'impatto, al calore e alle scariche statiche che
attraversino il composto,
riducendo al minimo l'accensione
accidentale. Esse possono essere progettate per creare
diversi avvii
thermitici, come scintille, scorie calde, gocce o
fiamme, a seconda delle esigenze delle diverse applicazioni."
[30]
6.
Qual è il
rilascio di energia della super-thermite rispetto agli esplosivi
convenzionali?
Il grafico di un
articolo sui
materiali energetici nanostrutturati [21] dimostra che il volume/resa
energetica del composto Al/Fe2O3 è superiore a quella del
TNT, del HMX e degli esplosivi TATB comunemente usati nelle demolizioni
- vedi fig. (30).
Fig. (30). Rilascio
di
energia per
gli esplosivi monomolecolari HMX, TNT e TATB, per composto energico
Al/Fe2O3, [21] e rilascio di energia di massa dei quattro campioni di
frammenti
rosso/grigi trovati nella polvere del WTC misurati in un calorimetro a
scansione differenziale.
È
sorprendente che alcuni dei
frammenti rosso/grigi rilascino più energia in kJ/g di
quanto
non faccia la thermite ordinaria, come mostrato nei grafici a barra blu
sopra. Teoricamente il massimo per la thermite è pari al3,9
kJ /
g [27]. Suggeriamo che il materiale organico messo in evidenza nei
frammenti rosso/grigi sia anche molto energico, più
probabilmente per la produzione di gas per fornire la pressione
esplosiva. Ancora una volta, la thermite convenzionale è
considerata solo come un incendiario mentre la super-thermite, che
può includere ingredienti biologici per la rapida produzione
di
gas, è considerata un pirotecnico o un esplosivo [6, 24].
Dato
che questo test è stato fatto in aria è possibile
che una
parte della valorizzazione della produzione di energia possa provenire
dall'ossidazione con l'aria della componente organica.
7. Il
materiale dei
frammenti rossi potrebbe essere vernice ordinaria?
Abbiamo misurato la resistività
del
materiale rosso (con pochissima aderenza su un lato grigio),
utilizzando un multimetro Fluke 8842A, al fine di confrontarlo con le
vernici ordinarie, utilizzando la seguente formula:
Resistività
specifica =
RA / L
dove R = resistenza
(ohm); A = area della sezione (m2); L = spessore (m).
Date le piccole
dimensioni del
frammento rosso, di circa 0,5 mm x 0,5 mm, abbiamo usato due sonde e
ottenuto un valore approssimativo di circa 10 Ohm-m. Si tratta di
una misura inferiore di
diversi ordini di grandezza rispetto a rivestimenti di
vernice che abbiamo trovato nei tabulati, che sono in genere
più
di 10^10 Ohm-m. [31]
Un altro test, di cui
sopra, ha
coinvolto l'immersione dei frammenti rossi nel solvente
metiletilchetone per decine di ore, con agitazione. Il materiale rosso
si è di fatto gonfiato ma
non si è dissolto, e un
disco
ricco di silicio è rimasto sulla matrice dopo questa
procedura.
D'altra parte, i campioni di vernice nella stessa esposizione al
solvente MEK sono diventati molli e hanno mostrato una notevole
dissoluzione, come prevede il MEK, che è un
solvente.
Inoltre, abbiamo
dimostrato che il
materiale rosso contiene sia alluminio elementare che ossido di ferro,
gli ingredienti della thermite, in una configurazione interessante, e
un'intima miscelazione nei frammenti superstiti (vedere i RISULTATI,
sezione 1). Le specie sono di piccole dimensioni (ad esempio,
i grani di ossido di
ferro sono circa 100 nm di diametro) dimensioni in una matrice che
include silicio e carbonio, suggerendo un composito super-thermitico. I
frammenti rossi quando vengono innescati producono temperature molto
elevate anche oggi, molti anni dopo la tragedia dell'11 settembre come
indicato dal flash luminoso osservato e la produzione di sfere ricche
di ferro fuso (vedi microfotografie in fig. (20) sopra).
Di conseguenza, le prove
DSC
dimostrano la liberazione di alta entalpia, in realtà
superiore
a quella della thermite pura. Inoltre, l'energia viene liberata in un
breve periodo di tempo, indicato dalla ristrettezza del picco nella
fig. (29). Il residuo del test post-DSC contiene microsfere in cui il
ferro supera il contenuto di ossigeno, il che implica che almeno una
parte di ossido di ferro è stata ridotta nella reazione. Se
una
verniciatura con questi materiali molto energici incorporati
è stata ideata, sarebbe molto pericolosa quando asciutta e
quasi
sicuramente non riceverebbe l'approvazione di regolamentazione per
l'uso sugli edifici. Per essere prese in considerazione, qualsiasi
affermazione che una sostanza prosaica come la vernice potrebbe
corrispondere alle caratteristiche che abbiamo descritto
dovrà
essere accompagnata da una dimostrazione empirica su un campione del
materiale proposto, tra SEM/XEDS e analisi DSC.
Fig. (31).
Microfotografia di un
frammento rosso/grigio trovato nel campione 3, che mostra
strati
multipli ed un curioso strato luminoso fra quelli rossi. Cliccate per
ingrandire.
8.
Quali studi futuri
sono previsti?
Osserviamo che l'energia
totale
rilasciata da alcuni dei frammenti rossi supera il limite teorico per
la sola thermite (3,9 kJ / g). Una possibilità è
che il
materiale organico nello strato rosso sia a sua volta
energetico.
L'individuazione degli elementi che compongono la parte
organica della materia rossa potrebbe farci capire di più.
Ulteriori studi del materiale rosso (separato dal materiale grigio) e
comparazioni con le note varianti di super-thermite con DSC, TGA, FTIR
(ecc.) andrebbero effettuati. In particolare la
spettroscopia NMR e GC-massa e relativi studi sono necessari per
identificare il materiale organico.
Abbiamo osservato che
alcuni
frammenti hanno elementi aggiuntivi come il potassio, il piombo, bario
e rame. Sono significativi? E perché tali elementi compaiono
solo in alcuni frammenti rossi e non in altri? Un esempio è
mostrato in fig. (31) che mostra una significativa quantità
di
Pb assieme al C, O, Fe e Al e mostra più livelli di rosso e
di
grigio.
Inoltre, il materiale
dello strato
grigio richiede ulteriori studi. Qual è il suo scopo? A
volte il
materiale grigio appare in più strati, come si vede nella
fig.
(32).
Il materiale rosso
mesoporoso si
trova sulla sinistra in questa visualizzazione, con lo strato che tocca
lo strato grigio-scuro accanto ad un materiale grigio più
leggero a destra, come si vede in una fotografia del frammento stesso
(immagine a destra nella fig. (32).). Lo strato grigio a contatto con
il livello rosso ha lo spettro XEDS mostrato in fig. (33) nel quale il
ferro non si vede, mentre il materiale esterno grigio ha uno spettro
XEDS proprio come quello visualizzato nella fig. (6).
Così, lo
strato intermedio di
materiale grigio contiene carbonio e ossigeno, e presumibilmente anche
idrogeno, troppo chiaro però per essere visto in questa
modalità. Dal momento che lo strato interno grigio appare
tra
altri due strati, può essere un tipo di collante, associato
al
colore rosso del materiale poroso thermitico ad un altro, il materiale
ricco di ferro. Si potrebbe ipotizzare che il materiale thermitico
rosso è stato attaccato al ferro arrugginito mediante un
adesivo. L'effetto del raffreddamento del ferro in una simile
vicinanza, agisce come un dissipatore di calore, il quale avrebbe
potuto estinguere la reazione e spiegare il fatto che il materiale
rosso sia materiale thermitico che non ha reagito rimasto nella
polvere, sempre riscontrato da parte nostra negli strati sottili.
Questa ipotesi invita ad ulteriori esperimenti.
Fig. (32). Primo
piano
dell'immagine
SEM del frammento nella foto a destra, lo stesso frammento ma non
esattamente nello stesso punto. Questo frammento era stato trattato nel
solvente MEK in maniera tale che lo strato rosso si sia ampliato e la
porosità risulti evidente. Cliccate per ingrandire.
Fig. (33). Spettro
XEDS
per lo strato grigio che tocca lo strato rosso del frammento sopra
indicato.
Nessun frammento
rosso/grigio aventi
le caratteristiche delineate qui è stato trovato nella
polvere
generata da demolizioni controllate usando esplosivi e metodi
convenzionali, né in quella dello Stardust Resort &
Casino di Las Vegas
(demolita il 13 marzo 2007), né in quella della Key Bank a
Salt Lake City (demolita il
18 Agosto 2007). Naturalmente, non assumiamo che la distruzione dei
grattacieli del WTC si sia verificata in modo convenzionale.
Il materiale
rosso brucia
rapidamente, come mostrato nel DSC, e abbiamo osservato un lampo
luminoso durante l'accensione, ma la determinare la velocità
di
combustione del materiale rosso può aiutare a classificare
questo come un esplosivo lento o veloce. Può essere che
questo
materiale viene utilizzato non come una carica da taglio, ma piuttosto
come un mezzo per innescare esplosivi ad alto potenziale, come nelle
partite super-thermite [30]. Avendo osservato materiale thermitico
inattivo nei residui del WTC, suggeriamo che altri materiali energetici
idonei per le cariche da taglio o gli esplosivi debbano essere cercati
nella polvere del WTC. Il NIST ha ammesso di non aver ancora cercato
tali residui [11].
CONCLUSIONI
Abbiamo trovato dei
particolari
frammenti rosso/grigi in un significativo quantitativo di polvere
risultante dalla distruzione del World Trade Center. Abbiamo applicato
SEM/XEDS e altri metodi per caratterizzare le piccole scale della
struttura e la firma chimica di questi frammenti, specialmente della
composizione del materiale rosso. Questo materiale è molto
interessante e ha le seguenti caratteristiche:
È
composto
da alluminio,
ferro, ossigeno, silicio e carbonio. Minori quantità di
altri
elementi potenzialmente reattivi sono talvolta presenti, come il
potassio, lo zolfo, il piombo, il bario e il rame.
Gli
elementi primari
(Al, Fe, O,
Si, C) sono tipicamente presenti in particelle in scala di decine di
centinaia di nanometri, e la dettagliata mappatura XEDS mostra
un'intima miscelazione.
Con
il trattamento a
base di
solvente metiletilchetone si è verificata, in alcuni casi,
la
separazione delle componenti. L'alluminio elementare è
diventato
sufficientemente concentrato da essere chiaramente identificato nel
materiale pre-accensione.
L'ossido
di ferro
appare in grani
sfaccettati di circa 100 nm, mentre l'alluminio appare tutto in sottili
strutture lamellari. Le piccole dimensioni delle particelle di ossido
di ferro qualificano il materiale ad essere caratterizzato come
nano-thermite o super-thermite.
L'analisi mostra che
il ferro e
l'ossigeno sono presenti in un rapporto coerente con Fe2O3. Il
materiale rosso in tutti e quattro i campioni di polvere del WTC
è risultato simile in questo senso. L'ossido di ferro
è
stato trovato nel materiale di pre-accensione ma non il ferro
elementare.
Dalla
presenza di
alluminio
elementare e ossido di ferro nel materiale rosso, possiamo concludere
che esso contiene gli ingredienti della thermite.
Come
risulta dalle
misurazioni con
il DSC, il materiale si infiamma e reagisce energicamente ad una
temperatura di circa 430 °C, con un'esotermia piuttosto
stretta,
in
corrispondenza abbastanza vicina da permettere un'osservazione
indipendente su un campione noto di super-thermite. La bassa
temperatura
di accensione e la presenza di granuli di ossido di ferro inferiore a
120 nm dimostrano che il materiale non è thermite
convenzionale
(che si infiamma a temperature superiori a 900 °C) ma molto
probabilmente una forma di super-thermite.
Dopo
l'accensione di
diversi
frammenti rosso/grigi in un percorso nel DSC a 700 °C, abbiamo
trovato numerosi settori ricchi di sferoidi ferrosi nel residuo, che
indica che una temperatura di reazione molto alta si era verificata,
poiché il prodotto ricco di ferro evidentemente deve essere
stato fuso per produrre queste forme. In diverse sfere è
stato trovato ferro
elementare, in quanto il contenuto di ferro
ha
significativamente superato il contenuto di ossigeno. Concludiamo che
una reazione ad alta temperatura di riduzione-ossidazione si
è
verificata nei frammenti riscaldati, ovvero la
reazione thermitica.
Gli
sferoidi prodotti
dai test DSC
e dal test del fuoco hanno una firma XEDS (Al, Fe, O, Si, C) la quale
è in carbonio impoverito e alluminio rispetto all'originale
materiale rosso. Questa firma chimica corrisponde perfettamente alla
firma chimica degli sferoidi prodotti con
l'accensione della thermite commerciale, e corrisponde anche alle firme
di molte delle microsfere trovate nella polvere del WTC [5].
Il
carbonio contenuto nel materiale rosso indica che è presente
una sostanza organica. Questo è da aspettarsi in composti
super-thermitici per produrre forti pressioni gassose e quindi rendere
la miscela esplosiva all'accensione. La natura di questo materiale
organico richiede ulteriori analisi. Suggeriamo che sia anch'esso
materiale energetico, in quanto il rilascio di energia rilevato nei
test del DSC a volte ha superato il limite teorico della thermite
classica.
Sulla base di queste
osservazioni,
concludiamo che lo strato rosso dei frammenti rosso/grigi che abbiamo
scoperto nella polvere del WTC sia materiale
thermitico attivo e inesploso, che incorpora della nanotecnologia,
e che sia un materiale
pirotecnico o esplosivo altamente energetico.
RINGRAZIAMENTI
Gli autori desiderano
ringraziare Tom
Breidenbach, Frank Delessio, Jody Intermont, Janette MacKinlay, e Steve
White per i campioni di polvere acquisiti subito dopo la catastrofe
dell'11 settembre del World Trade Center. Ringraziamo David Griscom,
Mark Basile, David Allan, Branton Campbell, Wes Lifferth, Crockett
Grabbe, David Ray Griffin, Mike Berger, Frank Carmen, Richard Gage,
Shane Geiger, Justin Keogh, Janice Matthews, John Parulis, Phillipe
Rivera, Allan Sud e Jared Stocksmith per il chiarimento dei dibattiti e
l'incoraggiamento. Grazie a John Parulis per la raccolta dei campioni
dei residui della reazione della thermite commerciale.
GLOSSARIO DEI METODI DI ANALISI
BSE: Tomografia degli elettroni
retrodiffusi. Un metodo di imaging SEM basato sulla rilevazione della
dispersione del fascio di elettroni.
DSC: Calorimetria a scansione
differenziale. Una tecnica che determina la differenza nella
quantità di calore necessaria per aumentare la temperatura di un
campione sperimentale e di riferimento. Un calorimetro a scansione
differenziale traccia le uscite di un DSC che mostrano le relazioni del
flusso di calore alla temperatura, e quindi il comportamento esotermico
o endotermico del campione. [http://www.tainstruments.com/product.aspx?id=10&n=1&siteid=11]
SEM: Microscopia elettronica a
scansione. È un tipo di microscopia elettronica in cui un fascio
di elettroni ad alta energia esplora la superficie di un campione per
l'immagine della sua struttura o della sua composizione.
XEDS: Spettroscopia a raggi X a
dispersione di energia. E' una tecnica per determinare la composizione
elementare di un campione con uno strumento che analizza lo spettro del
raggi X emessi da un campione come un fascio degli elettroni ad alta
energia è diretto sulla sua superficie. [http://amazingrust.com/Experiments/background_knowledge/EDAX.html]
Una singola postazione di lavoro può fornire funzionalità
integrate per la BSE e XEDS utilizzando attrezzature SEM dotate di
rilevatori specializzati BSE e XEDS, in cui il software controlla il
fascio di elettroni, il posizionamento del campione e i parametri del
rivelatore.
FONTI
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