Der Wunsch für ein gesundes Neues Jahr passt zu diesem Thema sehr gut  .

In der Bürgerforscher-Community gibt es mittlerweile ja schon etliche Profimessgeräte. Eines ist allerdings für die Bürgerforscher immer noch schwer zugänglich ein HPGe Spektrometer mit dem man auch Lebensmittel vermessen kann. Eine Challenge, der wir uns ja diesbezüglich annehmen könnten wäre, herauszufinden, wo die Nachweisgrenze mit den ,,normalen" Community Geräten für die natürliche Radioaktivität in Lebensmitteln liegt.

Ein Lebensmittel, dessen natürlicher Radionuklidgehalt in der Top Ten Liste zu finden ist, ist der Kakao. Angesichts der kürzlich veröffentlichten, erfreulichen Nachricht zur äußerst gesundheitsförderlichen Wirkung von Bitter-Schokolade mit mehr als 70% Kakaogehalt auf Grund der enthaltenen Flavanole, ist die Erkenntnis über die Radioaktivität von Kakao für die meisten Schokoladenfans dann meist ziemlich schockierend. Aber es ist leider wahr. Es gibt kaum ein Lebensmittel was so viel Kalium enthält wie die Kakaobohne. Rohkakaopulver kann durchaus 3-5% Kalium enthalten (deutlich mehr als Bananen). Das ist aber immer noch deutlich weniger als die Pottasche mit ungefähr 50% Kalium. Dennoch, man kann sich gut vorstellen, dass man Rohkakao bekommen könnte, bei der die spezifische K-40 Aktivität zumindest in die Nähe der 600Bq/kg für das Cs137 aus der Tschernobyl-Verordnung kommt. Allerdings stellt der Nachweis der Radioaktivität von Kakao oder von hochprozentiger Bitter-Schokolade eine gewisse Herausforderung dar.

Meine Erkenntnis ist aber: Doch der Nachweis geht sogar mit Hobbymitteln. Deswegen: einmal erfolgreich in der Familie vorgeführt und niemand isst Euch mehr die Schokolade weg! Ihr dürft natürlich nicht dazu sagen, dass das Kalium aus den anderen Lebensmitteln genauso radioaktiv ist, wie das Kalium im Kakao oder in der Schokolade und dass eine Kaliumzufuhr von etwa 4g/Tag für den Menschen absolut lebensnotwendig ist. Sonst ist die Schokolade vielleicht wieder in Gefahr.

Nun hat uns @NoLi erklärt, dass die Zähleffizienz für die Gamma's sowohl bei Pancake-Zählrohren wie bei Szintillations-Monitoren hundsmiserabel ist. Also müssen wir wohl auf die Betas schauen mit möglichst geringer Abschirmung durch die Verpackung. Ein bisschen Verpackung braucht man aber, dann das Kakaopulver wird Mikrometer-fein gemahlen und kann, wenn es aus der Verpackung gelangt, ein Messgerät ziemlich schnell ganz ekelhaft kontaminieren. Ich habs mit Rohkakao der Marke Gepa und dem Produktnamen ,,Cacao pur Amaribe" aus dem Weltladen und dem Inspektor als erstes versucht, den inneren Kunststoffbeutel dabei aber geschlossen gelassen.

Und siehe da, ich komme in einer einfachen Bleiburg mit einem Background von 0.7cps auf einen Wert von 1.1cps beim Inspector. Diese 0.4cps entstehen jetzt also hauptsächlich durch die Betas. Ich habe alles an Mittelung mitgenommen, was der Inspector bietet, nämlich 60min. Und damit kommt das Signal dann gerade noch so aus dem Rauschen raus, dass es reicht, die Familie davon zu überzeugen. Damit war mir die restliche Schokolade von Weihnachten also sicher  .

Aber nicht jeder hat ein Gerät mit LND7317 Pancake, deswegen wollte ich nun doch auch einen Szintillationsdetektor testen. Was liegt da näher als der RC-103. Nun ist das kein Kontaminationsmonitor mit dünnem Plastikszintillator und ZnS-Film, aber immerhin nur ein kleiner CsI-Kristall, der jetzt mit super schlechter Effizienz auf die 1460keV Gamma's des K-40 reagiert. Einen LB124 habe ich leider nicht. Ich dachte aber, probieren kann man es ja mit dem RC-103 einmal. Ich wusste allerdings aus Messungen an Müller's Pottasche, dass es ungefähr einen Tag dauern müsste, bis sich der K-40 Peak bei 1460keV orange färbt und damit genügend statistische Sicherheit bekommt. Also habe ich 1 Tag lang den Kakao in der Bleiburg gemessen sowie noch den Background dazu, mit etwas mehr als einen Tag Messzeit.

Und ja, dann sieht man die Aktivität des K-40 im Kakao auch. Im Background bekomme ich 1.91cps und mit Kakao 2.08cps. Das ist eine Differenz von 0.168cps. Etwas überraschend, oder? Nicht viel Zählrate weniger als beim Pancake Zählrohr und das wo der K-40 Zerfall nur 11% Gamma's erzeugt. Schaut man sich aber das Spektrum an, dann sieht man da, dass in einem Tag Messzeit nur knapp 20 Impulse pro Bin im K-40 Photopeak zu liegen kommen. Und an der Pottasche sieht man noch deutlicher, das Wenigste der zusätzlichen Impulse beim K-40 kommt im Photopeak zu liegen, viel mehr Impulse kommen im Compton-Gebirge raus. Bei dem kleinen Kristall wundert das aber auch nicht. Die Comptonstreuung wird daher gewaltig sein. Aber damit wird auch klar, da kann die Energiekompensation nicht mehr funktionieren, wenn die meisten Impulse gar nicht mehr im Photopeak rauskommen, sondern bei irgendwelchen niedrigeren Energien anderswo. Eine Aktivitätsberechnung wird daher auch nicht mehr sinnvoll funktionieren. Aber immerhin, auch mit einem Szintillationszähler der im Wesentlichen nur die Gammas sieht, kann man noch deutlich das Faktum nachweisen, ja, Kakaopulver ist radioaktiv und damit auch die Schokolade. Und das um so mehr, je mehr Kakao in der Schokolade ist.

Ich habe auch zwei Tafeln Bitter-Schokolade getestet eine mit 85% und eine mit 90% Kakao. Damit war ich aber leider nicht erfolgreich. Das wäre noch beeindruckender gewesen. Allerdings hängt der Kaliumgehalt in der Kakaobohne laut Literatur auch stark vom Anbaugebiet des Kakaos ab und wie stark die Bauern die Kakaobäume mit Kalidünger versorgen. Schade eigentlich, denn sonst hätte man den wahren Kakao-Gehalt einer Schokolade eindeutig an ihrer Radioaktivität bestimmen und Pfuscher leicht überführen können. Dass der menschliche Körper überschüssiges Kalium mit seiner Radioaktivität einfach über die Nieren ausscheidet, wenn man zu viel Schokolade isst, bleibt unter uns, ok? 

Das Kakao-Pulver, das ich verwendet habe und die Grafiken der Messungen habe ich im angehängten pdf zusammengefasst. Jetzt wäre es natürlich schön, wenn auch noch andere die Kakao-Nachweisgrenze ihrer Messgeräte austesten und die Ergebnisse hier veröffentlichen würden.  

Das mit dem Kakao ist ein sehr guter Tip!
Hat man so nicht auf dem Zettel, das dort Kalium eine Rolle spielt.
Das wird immer nur im Zusammenhang mit Bananen erwähnt.
Muss ich mal schauen wo ich hochprozentige Schokolade oder Kakaopulver bekomme.
Kann ich nach der Messung entsorgen
Die schwarze Schokolade mag ich nämlich überhaupt nicht. Ich esse nur Vollmilchschokolade

Zitat von: DL8BCN am Gestern um 11:10Die schwarze Schokolade mag ich nämlich überhaupt nicht. Ich esse nur Vollmilchschokolade

@DL8BCN : Also das muss ich Dir leider sagen, gesundheitsförderliche Wirkungen (inklusive dem Training des Immunsystems für die Repaturleistung von Strahlendefekten) kannst Du nur von Schokolade mit mindestens 70% Kakaoanteil erwarten, und ein Blick auf die Nährwertangaben auf der Rückseite, insbesonder dem item "Kohlenhydrate davon Zucker" zu werfen. Schlechtmachen will ich jetzt keinen Hersteller aber ein positiv-Beispiel darf man ja nennen: GEPA Grand Noir Sao Tomé : 4.3g Zucker / 100g, dagegen liegen die Milchschokolade meist einen Faktor 10 höher.

Was eine Herausforderung sein wird, ist den richtigen Kakao oder die richtige Schokolade zu finden, weil die Streuung des Kaliumgehalts so stark ist. Klare Angaben darüber findet man nur bei den Großhändler von Kakao-Pulver, da gibt es "Specification-Sheets", die sich die Einkäufer der Schokoladenfirmen wohl anschauen. Meinen bisherigen Spitzenreiter mit 6% Kalium hänge ich mal als pdf an. Bisher kenne ich nur noch eine Alge aus Asien, die als Lebensmittel mehr Kalium enthält. Pfifferlinge sind auch verdammt gut (~5%) , aber da gibts wenig Labordaten dazu und das ist meist auch keine Speise, wo so viel Konkurrenz in der Familie beim Essen entsteht  .

Also ich finde Kakao oder Schokolade zu testen hat viel mehr Charme und Thrill und ist eben laut der Ernährungsforscher auch enorm gesundeitsförderlich, sofern wenig Zucker drin ist. Und damit macht das Crowdsourcing von Messdaten sehr viel Spaß und Sinn 

Hallo Bernd, das ist mir (leider) bekannt mit der stark kakaohaltigen Schokolade
Nur leider mag ich gar keine Produkte, die in irgendeiner Weise bitter schmecken.
Zum Beispiel keine Walnüsse, Grapefruits, Cicorée, Radicchio etc.
Siehe Google: In der Evolution war der bittere Geschmack ein wichtiges Warnsignal vor giftigen Pflanzen, weshalb Menschen instinktiv darauf reagieren, besonders als Kinder. Heute wissen wir, dass nicht alle bitteren Stoffe giftig sind; viele (wie in Chicorée, Radicchio oder Kräutern) sind gesund und fördern die Verdauung, aber der Körper muss sich erst daran gewöhnen, da wir Bitteres oft meiden und süße Geschmäcker bevorzugen. 

So genug vom Off-Topic Zeugs, bevor ich eine Abmahnung vom Admin bekomme.
Aber ich schaue halt gerne "über den Tellerrand" im sprichwörtlichen Sinne.

Bei Al.i gibt es Moser Roth "Edel Bitter" mit 90%. 5 kleine Täfelchen je 25 Gr. 3 davon liegen in der Bleikammer und ticken vor sich hin. Das Ergebnis wird noch dauern.

 @Peter-1
3 Schokoladen-Täfelchen mit 25g, ohja, das wird ne Herausforderung!!!

Also was ich zugegebenermaßen noch nicht ganz verstanden habe ist, ob es in der Prozessierung vom Roh-Kakaopulver zur fertigen Schokolade noch Prozessschritte gibt, die sich negativ auf den Kaliumgehalt auswirken könnten oder ob alles vom Rohkakao und der Kakaokonzentration abhängt. Das werde ich noch recherchieren.

An dieser Stelle aber noch ein Hinweis an alle, die in irgendeiner Weise mit den Nieren Schwierigkeiten haben: Der Genuss von größeren Mengen Edelkakao bzw. Bitter-Schokolade kann bei schlecht funktionierenden Nieren problematisch werden! Dann nämlich funktioniert die Ausscheidung des Kaliums möglicherweise nicht richtig und der Kaliumspiegel könnte auf gefährliche Werte ansteigen (Hyperkaliämie). So ganz nebenbei: kaliumreiche Lösungen (kardioplegische Lösungen), welche die Erregbarkeit des Herzens vollständig aufheben, werden in der Herzchirurgie zur reversiblen Stilllegung des Herzens verwendet, bevor der der Patient an die Herz-Lungenmaschien angeschlossen wird. Also das mit dem Schokolade-Essen hat für nierenkranke Menschen ernstzunehmende Grenzen (nicht wegen der dann steigenden Radioaktivität im Körper)!   

Zitat von: opengeiger.de am Gestern um 16:32...
So ganz nebenbei: kaliumreiche Lösungen (kardioplegische Lösungen), welche die Erregbarkeit des Herzens vollständig aufheben, werden in der Herzchirurgie zur reversiblen Stilllegung des Herzens verwendet, bevor der der Patient an die Herz-Lungenmaschien angeschlossen wird.
...

Nochmals so ganz nebenbei: KCl-Lösung, intravenös gespritzt, wird bzw. wurde in den USA-Gefängnissen zur schonenden Beförderung vom Leben zum Tode benutzt...nach dem intravenösem Einschlafmittel.

Norbert

Sarotti Backkakao gemischt mit dänischem Backkakao (das einzige, was gerade zur Hand war...) 

Beta:     /      Gamma:
41 CPM           256 CPM     (Backkakao, 1g)

zum Vergleich:
32 CPM    /      232 CPM     (Quarzsand, 1g)
34 CPM    /      240 CPM     (Leermessung)

Gemessen mit Alphahound ABG (ohne Bleiburg), jeweils 9 x 1 Minute und davon der Mittelwert

@Harald der Strahler : Wow Super! Danke für diese Messung. Ich habe gerade nochmal nachgegoogelt, der Alphahound ist meiner EInschätzung nach genau so ein  Instrument mit dünnem EJ-444 Szintillator und ZnS Film. Ich denke das Prinzip ist in diesem Paper sehr gut beschrieben:

https://www.rad-proceedings.org/papers/RadProc.2022.03.pdf

Das Gerät, das in dieser Veröffentlichung beschrieben wird ist auch ein 0.25mm dicker EJ-444 Plastikszintillator und wenn ich's richtig verstehe ist dieser mit einem ZnS:Ag Film bedeckt. Heute würde man natürlich ein SiPM benutzen und keinen Hochspannungs-PM.  @Harald der Strahler deckt sich die Detektor-Architektur mit Deinen Vorstellungen vom Alphahound?

Aber man kann damit doch genau die Rechnung machen, die ich vorgeschlagen hatte: Nach Abzug des Backgrounds die Beta und Gamma Kanäle ins Verhältnis setzen. Und dann sieht man auch, da kommt ein deutlicher Anteil von den Gammas. Und ich glaube, der Anteil, der von den Gammas kommt, ist stark geräteabhängig und damit ist die reine Pottaschekalibrierung schon etwas ungenau. @NoLi was meinst Du zu den Zählraten des Alphahound, so ganz hundsmiserabel ist die Gamma-Effizienz doch nicht, oder wie muss man das Experiment von Harald d.S. bewerten?

Zitat von: opengeiger.de am Gestern um 21:53@Harald der Strahler : Wow Super! Danke für diese Messung. Ich habe gerade nochmal nachgegoogelt, der Alphahound ist meiner EInschätzung nach genau so ein  Instrument mit dünnem EJ-444 Szintillator und ZnS Film. Ich denke das Prinzip ist in diesem Paper sehr gut beschrieben:

https://www.rad-proceedings.org/papers/RadProc.2022.03.pdf

Das Gerät, das in dieser Veröffentlichung beschrieben wird ist auch ein 0.25mm dicker EJ-444 Plastikszintillator und wenn ich's richtig verstehe ist dieser mit einem ZnS:Ag Film bedeckt. Heute würde man natürlich ein SiPM benutzen und keinen Hochspannungs-PM.  @Harald der Strahler deckt sich die Detektor-Architektur mit Deinen Vorstellungen vom Alphahound?

Ja, das Paper deckt sich sehr gut mit dem Alphahound. Was verbaut ist kannst du hier sehen: https://www.radviewdetection.com/alphahound
Es sind drei SiPM verbaut.

Hier im Video: https://www.youtube.com/watch?v=M7rN7As4xdY (2:30) siehst du die Szintillatoren.

Zur Beurteilung der Gammaempfindlichkeit: Mein Alphahound hat noch einen BGO - Kristall und noch nicht den größeren CsI

Nicht schlecht der Alphahound muss ich sagen! Was ist den der derzeitige Preispunkt des AB+G in Europa? Mehr als 1000Euro? Will der Trump da auch Sonderzölle? 

Zitat von: opengeiger.de am Gestern um 21:53...
@NoLi was meinst Du zu den Zählraten des Alphahound, so ganz hundsmiserabel ist die Gamma-Effizienz doch nicht, oder wie muss man das Experiment von Harald d.S. bewerten?

Die Gamma-Zählraten wurden mit dem Alphahound ABG ermittelt, also dem Gerät mit dem extra BGO-Kristall zur Gamma-Messung, und nicht aus dem Alpha-/Beta-Szintillator (Beta-Kanal) durch Differenzierung mittels einer Beta-Gamma-Diskriminierung.

Norbert

OK,ja, ich habe das Umrüst-Video gerade angeschaut. Nichts desto trotz, allzu groß sieht der BGO nicht aus. Und Harald d.S. hat nur 9 min gemessen. Ich finde es erstaunlich ...

Wieso erstaunlich? So empfindlich ist der BGO nicht. Das sind ja gerademal 4 CPS...
(Nicht 9 Minuten, sondern 9 x 1Min um einen Mittelwert zu bekommen. Leider kann man den Timer nicht einstellen (nur 1 Minute möglich).

Zitat von: opengeiger.de am Gestern um 22:18Nicht schlecht der Alphahound muss ich sagen! Was ist den der derzeitige Preispunkt des AB+G in Europa? Mehr als 1000Euro? Will der Trump da auch Sonderzölle? 

Neuerdings fast 700 Euro, dann noch Versand (30 Euro) und Zoll (?)... 
Meiner war noch um einiges billiger, hatte ja den AB+ sehr früh gekauft und dann das Upgrade-Kit dazubestellt.