(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中性子源ホルダーの上端に設けている中性子源の挿入孔を閉塞する中性子源ホルダーの蓋部材であって、中性子源ホルダーの挿入孔に被せる閉止プラグと、この閉止プラグの両側に設けた閉止プラグ固定具とから構成され、両閉止プラグ固定具の先端部が、中性子源ホルダーに設けている環状突起に係合することを特徴とする中性子源ホルダーの蓋部材。
【請求項２】
中性子源ホルダーの挿入孔に被せる閉止プラグは、上端側に天井部分を備え、下端側に開口部を有する筒状に形成されている請求項１に記載の中性子源ホルダーの蓋部材。
【請求項３】
閉止プラグの両側に設けた閉止プラグ固定具は、矩形の板片状に形成され、閉止プラグの開口部から突出する長さを有する請求項１または２に記載の中性子源ホルダーの蓋部材。
【請求項４】
閉止プラグの側面と閉止プラグ固定具との間に、隙間を有する請求項１乃至３のいずれかに記載の中性子源ホルダーの蓋部材。
【請求項５】
中性子源ホルダーの上端に設けている中性子源の挿入孔を閉塞する中性子源ホルダーの蓋部材の取付方法であって、閉止プラグを中性子源ホルダーの挿入孔に被せる工程と、閉止プラグの両側に設けている閉止プラグ固定具の先端部を、中性子源ホルダーの環状突起に係合させる工程と、から成ることを特徴とする中性子源ホルダーの蓋部材の取付方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、沸騰水型の原子力発電所等における、中性子源ホルダーの蓋部材と、蓋部材の取付方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、沸騰水型の原子炉は、原子炉圧力容器内に炉心が収容され、この炉心に４体１組の燃料集合体が多数組となって装荷される。
【０００３】
また、各組の燃料集合体間に横断面十字状の制御棒が挿入され、この制御棒を炉心に挿入・引抜させることにより、原子炉内部の中性子の密度を制御することによって、原子炉の起動・停止や、炉の出力がコントロールされるようになっている。
【０００４】
この原子力発電所内には、図１１に示すように、原子炉圧力容器を収容した原子炉Ｑを中央にして、使用済燃料プールＰと気水分離器等貯蔵プールが、水路を介して連設されている。
【０００５】
また、図１２（ａ）（ｂ）に示すように、これらの気水分離器等貯蔵プール、原子炉Ｑ、使用済燃料プールＰのそれぞれに沿って、両側のオペレーティングフロア上に一対の移動用レールＲが設けられ、この移動用レールＲには燃料取替機Ｔが乗せられ、気水分離器等貯蔵プール、原子炉Ｑ、使用済燃料プールＰのそれぞれの上を移動可能としている。
【０００６】
この燃料取替機Ｔの中央側面には、図１２（ｂ）に示すように、左右に移動可能で且つ昇降自在となった燃料取扱部Ｖが設けられている。
【０００７】
初期の原子炉起動において、中性子を作り出して核分裂の連鎖反応を開始させるために中性子放出体を原子炉Ｑ内に入れているが、その中性子放出体を構成する部品を中性子源と称している。
【０００８】
この中性子源は、直径約１ｃｍ、長さ約５０ｃｍの細長棒状に成形されている。中性子源は、直径約２ｃｍ、長さ約４ｍの中性子源ホルダーにおいて、その上端に設けた挿入孔を介して、２個の中性子源が収納されている。
【０００９】
そして、中性子源は、非常に強い放射能量を有することから、使用済みのものであっても、使用済燃料プールＰ内に入れて、放射能量が減衰するまで保管しなければならない。
【００１０】
そのため、使用済みの中性子源は、中性子源ホルダーに収納されている状態で、使用済燃料プールＰ内に設置されている中性子源ホルダーラックに立てた状態で保管されるものである。
【００１１】
具体的には、燃料取替機Ｔの昇降可能な燃料取扱部Ｖによって、原子炉Ｑ内の炉心に存在する使用済みの中性子源を収納している中性子源ホルダーの環状突起を掴んで持ち上げ、その状態で燃料取替機Ｔを使用済燃料プールＰ上に移動させて中性子源ホルダーを降ろすことで、使用済燃料プールＰ内の中性子源ホルダーラックに据え付けられるものである。
【特許文献１】特になし
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
このように、使用済みの中性子源は、中性子源ホルダーに収納され、この中性子源ホルダーは、使用済燃料プールＰ内の中性子源ホルダーラックに立てた状態で据え付けられるものであるが、中性子源ホルダーの上端に中性子源の挿入孔が存在することから、この挿入孔から中性子源が出てしまう可能性がある。
【００１３】
具体的には、中性子源ホルダーラックに据え付けられている中性子源ホルダーが倒れてしまった場合、中性子源ホルダーの挿入孔から中性子源がこぼれ出てしまい、放射性物質である中性子源を適正に管理できない事態が生じる可能性がある。
【００１４】
このような事態の発生を防止するためには、中性子源ホルダーの挿入孔を何らかの蓋部材を用いて閉塞する必要があるが、挿入孔に被せるだけの蓋部材では、
挿入孔から蓋部材が簡単に外れてしまう可能性がある。
【００１５】
そこで、本発明は如上のような従来存した諸事情に鑑み創出されたもので、中性子源ホルダーの挿入孔に被せる閉止プラグと、この閉止プラグの両側に設けた閉止プラグ固定具により蓋部材を構成し、両閉止プラグ固定具の先端部を中性子源ホルダーの環状突起に係合させることで、中性子源ホルダーの挿入孔に蓋部材をしっかりと固定し、中性子源ホルダーの上端に設けている中性子源の挿入孔を確実に閉塞できる中性子源ホルダーの蓋部材と、蓋部材の取付方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、中性子源ホルダーの上端に設けている中性子源の挿入孔を閉塞する中性子源ホルダーの蓋部材であって、中性子源ホルダーの挿入孔に被せる閉止プラグと、この閉止プラグの両側に設けた閉止プラグ固定具とから構成され、両閉止プラグ固定具の先端部が、中性子源ホルダーに設けている環状突起に係合することで、上述した課題を解決した。
【００１７】
また、中性子源ホルダーの挿入孔に被せる閉止プラグは、上端側に天井部分を備え、下端側に開口部を有する筒状に形成されていることで、同じく上述した課題を解決した。
【００１８】
さらに、閉止プラグの両側に設けた閉止プラグ固定具は、矩形の板片状に形成され、閉止プラグの開口部から突出する長さを有することで、同じく上述した課題を解決した。
【００１９】
また、閉止プラグの側面と閉止プラグ固定具との間に、隙間を有することで、同じく上述した課題を解決した。
【００２０】
この他、本発明は、中性子源ホルダーの上端に設けている中性子源の挿入孔を閉塞する中性子源ホルダーの蓋部材の取付方法であって、閉止プラグを中性子源ホルダーの挿入孔に被せる工程と、閉止プラグの両側に設けている閉止プラグ固定具の先端部を、中性子源ホルダーの環状突起に係合させる工程と、から成ることで、同じく上述した課題を解決した。
【発明の効果】
【００２１】
本発明は、中性子源ホルダーの上端に設けている中性子源の挿入孔を閉塞する中性子源ホルダーの蓋部材であって、中性子源ホルダーの挿入孔に被せる閉止プラグと、この閉止プラグの両側に設けた閉止プラグ固定具とから構成され、両閉止プラグ固定具の先端部が、中性子源ホルダーに設けている環状突起に係合することから、中性子源ホルダーの上端に設けている中性子源の挿入孔に蓋部材をしっかりと固定し、中性子源ホルダーの挿入孔を確実に閉塞することができる。
【００２２】
具体的には、閉止プラグを中性子源ホルダーの挿入孔に被せている状態において、この閉止プラグの両側に設けている閉止プラグ固定具の先端部を、中性子源ホルダーの環状突起に係合させるので、中性子源ホルダーの挿入孔に閉止プラグをしっかりと固定できる。
【００２３】
その為、中性子源ホルダーが、使用済燃料プール内の中性子源ホルダーラックから外れて倒れてしまった場合であっても、中性子源ホルダーの上端に設けている中性子源の挿入孔から閉止プラグが外れることがなく、この閉止プラグにより挿入孔を確実に閉塞して、中性子源ホルダーの挿入孔から中性子源がこぼれ出てしまう事態の発生を阻止している。
【００２４】
また、中性子源ホルダーの挿入孔に被せる閉止プラグは、上端側に天井部分を備え、下端側に開口部を有する筒状に形成されていることから、挿入孔に開口部を宛がって閉止プラグを軽く押すことで、中性子源ホルダーの上端に設けている中性子源の挿入孔部分を閉止プラグにより完全に覆うことができる。
【００２５】
その為、中性子源ホルダーの挿入孔への閉止プラグの装着が極めて容易であると共に、装着した閉止プラグにより挿入孔部分を完全に覆って、挿入孔から中性子源がこぼれ出てしまう事態の発生を確実に阻止できる。
【００２６】
さらに、閉止プラグの両側に設けた閉止プラグ固定具は、矩形の板片状に形成され、閉止プラグの開口部から突出する長さを有することから、挿入孔に開口部を宛がって中性子源ホルダーの挿入孔部分を閉止プラグにより完全に覆うと共に、両閉止プラグ固定具の先端部を中性子源ホルダーに沿って進行させ、中性子源ホルダーの環状突起に係合させることができる。
【００２７】
このとき、閉止プラグの開口部が中性子源ホルダーの環状突起の上方に位置し、両閉止プラグ固定具の先端部が環状突起の下面に当接して係合し、装着した閉止プラグにより中性子源ホルダーの挿入孔部分を完全に覆っている状態が維持される。
【００２８】
加えて、閉止プラグの側面と閉止プラグ固定具との間に、隙間を有することから、取付治具に設けられた左右一対の拡開用アームをこの隙間に挿入することで、両閉止プラグ固定具を拡開させることができる。
【００２９】
その為、両閉止プラグ固定具が拡開している状態で閉止プラグを中性子源ホルダーの挿入孔に宛がって閉止プラグを軽く押すことで、閉止プラグに設けている両閉止プラグ固定具を中性子源ホルダーに沿って進行させた後、拡開用アームを
引き抜くことで、両閉止プラグ固定具が元の位置に復帰し、両閉止プラグ固定具の先端部を中性子源ホルダーの環状突起に容易に係合させることができる。
【００３０】
この他、本発明は、中性子源ホルダーの上端に設けている中性子源の挿入孔を閉塞する中性子源ホルダーの蓋部材の取付方法であって、閉止プラグを中性子源ホルダーの挿入孔に被せる工程と、閉止プラグの両側に設けている閉止プラグ固定具の先端部を、中性子源ホルダーの環状突起に係合させる工程と、から成り、中性子源ホルダーの挿入孔に閉止プラグを容易に装着でき、しかも、装着後は、両閉止プラグ固定具の先端部が中性子源ホルダーの環状突起に係合して、中性子源の挿入孔に閉止プラグをしっかりと固定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下に、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して説明する。
【００３２】
本発明は、中性子源ホルダーＨの上端に設けている中性子源Ｓの挿入孔Ｈ１を閉塞する、中性子源ホルダーＨの蓋部材１である。
【００３３】
中性子源ホルダーＨは、図１・図２に示すように、直径約２ｃｍ、長さ約４ｍの、例えば、ＳＵＳステンレス製の管体によって形成されている。この中性子源ホルダーＨは、上端に中性子源Ｓの挿入孔Ｈ１を設けている。また、中性子源ホルダーＨは、挿入孔Ｈ１の下方に、環状突起４を設けている。
【００３４】
中性子源ホルダーＨは、挿入孔Ｈ１を介して、直径約１ｃｍ、長さ約５０ｃｍの細長棒状に成形された中性子源Ｓを２個装填し、挿入孔Ｈ１に蓋部材１を装着することにより、中性子源Ｓを保管するものである。
【００３５】
この中性子源ホルダーＨは、図１０に示すように、使用済燃料プールＰ内の側部に、仮置用架台として設置されている中性子源ホルダーラックＬに、据え付けられている。
【００３６】
これらの各中性子源ホルダーラックＬには、図９に示すように、中性子源ホルダーＨが、例えば、５本が装着され、中性子源ホルダーＨが常時保管されている。
【００３７】
また、中性子源ホルダーＨの上端に設けている挿入孔Ｈ１は、例えば、ＳＵＳステンレス製による蓋部材１によって閉蓋される。
【００３８】
この蓋部材１は、図３（ａ）（ｂ）に示すように、中性子源ホルダーＨの挿入孔Ｈ１に被せる閉止プラグ１Ａと、この閉止プラグ１Ａの両側に設けた閉止プラグ固定具２ａ，２ｂとから構成されている。
【００３９】
閉止プラグ１Ａは、図３（ａ）（ｃ）に示すように、上端側に天井部分１ａを備え、下端側に開口部１ｂを有する筒状に形成されている。
【００４０】
そして、板片状の閉止プラグ固定具２ａ，２ｂを、閉止プラグ１Ａの天井部分１ａ側から開口部１ｂ側に向けて延設している。
【００４１】
具体的には、図３（ａ）に示すように、閉止プラグ１Ａの上側周面に、横方向に貫通する横長の貫通孔６を設けている。そして、図３（ｂ）に示すように、この貫通孔６に、下向きの略コ字枠状に折曲した帯板を貫挿させることで、閉止プラグ１Ａの側面１ｃにおいて、一対の板片状の閉止プラグ固定具２ａ，２ｂが下向きに延設されている。
【００４２】
この一対の閉止プラグ固定具２ａ，２ｂは、図３（ａ）（ｂ）に示すように、閉止プラグ１Ａの開口部１ｂから突出する長さを有している。
【００４３】
また、両閉止プラグ固定具２ａ，２ｂの先端部は、中性子源ホルダーＨの挿入孔Ｈ１の下方に設けている環状突起４に係合する構成を備えている。
【００４４】
具体的には、両閉止プラグ固定具２ａ，２ｂの先端部には、図３（ｂ）（ｃ）に示すように、互いに内側に向けて略Ｌ字状に折曲している係止部３ａ，３ｂが設けられている。
【００４５】
そして、中性子源ホルダーＨの挿入孔Ｈ１に蓋部材１を装着した際には、図６に示すように、挿入孔Ｈ１の下方に存在する環状突起４を、閉止プラグ固定具２ａ，２ｂが外側から挟持するような状態となる。
【００４６】
また、両閉止プラグ固定具２ａ，２ｂの先端部に設けている係止部３ａ，３ｂが、環状突起４の下縁と下面に当接して係合し、環状突起４を下方から掴んだような状態となる。その為、両閉止プラグ固定具２ａ，２ｂの上方への移動が阻止されて、蓋部材１が中性子源ホルダーＨの挿入孔Ｈ１に固定されるのである。
【００４７】
また、図３（ａ）（ｂ）に示すように、蓋部材１を構成する閉止プラグ１Ａにおける天井部分１ａの外周に、溝部５を設けている。この溝部５は、後述する取付治具１１における蓋部材脱着用のコ字形アーム１２の内側に設けられている略Ｕ字状の切り欠き凹部１２ａを挿入する部分である（図４（ｂ）・図５（ａ）（ｂ）参照）。
【００４８】
さらに、図３（ｂ）に示すように、両閉止プラグ固定具２ａ，２ｂは、蓋部材１を構成する閉止プラグ１Ａの側面１ｃから、若干の隙間を有するように配置されている。この隙間は、後述する取付治具１１に設けられている左右一対の拡開用アーム１３を挿入する部分である（図４（ｂ）・図５（ａ）（ｂ）参照）。
【００４９】
以下に、中性子源ホルダーＨの上端に位置する挿入孔Ｈ１を、蓋部材１で閉塞する際に使用する取付治具１１について説明する。
【００５０】
この取付治具１１は、図４（ａ）（ｂ）に示すように、例えば、ＳＵＳステンレス製による円筒体１７を備えている。この円筒体１７の上部の筒状受け部分１４には、燃料取替機Tからの不図示の操作ポールの先端を挿着して固定するためのフック溝１５を設けている。
【００５１】
このフック溝１５は、図４（ａ）（ｂ）に示すように、円筒体１７の上部の筒状受け部分１４における左右対称位置に、互いに反対向きのＬ字形状に切欠形成している。そして、操作ポールの先端の両側に設けている不図示の突起を、このフック溝１５に挿入し、操作ポールを捻回させることで、操作ポールの先端に取付治具１１の円筒体１７を固定できるようにしている。
【００５２】
また、取付治具１１の下面には、図４（ｂ）に示すように、平面Ｔ字形のベース部１６が垂設されている。このベース部１６の上側には、コ字形アーム１２が、水平状に突設されている。このコ字形アーム１２は、蓋部材１における天井部分１ａの溝部５に挿着されるもので、コ字形アーム１２の内側には、略Ｕ字状の切り欠き凹部１２ａを備えている。
【００５３】
さらに、このコ字形アーム１２に対応して、ベース部１６の下方側には、先端が先細のテーパ状となった左右一対の帯板状の拡開用アーム１３が設けられている。この拡開用アーム１３は、図５（ａ）に示すように、両閉止プラグ固定具２ａ，２ｂと、蓋部材１を構成する閉止プラグ１Ａの側面１ｃとの間に生じている隙間に挿着させるものである。
【００５４】
この拡開用アーム１３をその隙間に挿着させると、図５（ｂ）に示すように、左右一対の拡開用アーム１３で閉止プラグ１Ａを挟持すると共に、両閉止プラグ固定具２ａ，２ｂを拡開させるのである。
【００５５】
中性子源ホルダーラックＬは、図７（ａ）（ｂ）（ｃ）・図９に示すように、上端にアングル状の締結部２２を備えた縦長の取付板２１の片面に、矩形枠状の架台２３が、四隅におけるピン・孔嵌合部２４によって取り付けられている。
【００５６】
そして、この架台２３の上側には、図８（ａ）（ｂ）に示すように、横向きのアングル２５を介して、略Ｌ字鈎状の掛架部２６が横一列に５つ並設され、挿入した中性子源ホルダーＨの前方側を保持している。
【００５７】
このとき、掛架部２６は、図８（ｂ）に示すように、アングル２５から斜下方を向くようにして、上端をボルト２７で固定されている。また、アングル２５には、掛架部２６の下側で並行に位置するコ字枠状のガイド部２８が突設され、挿入した中性子源ホルダーＨを左右両側から支持するようにしている。
【００５８】
一方、架台２３の下側には、図７（ａ）（ｂ）（ｃ）・図９に示すように、掛架部２６に対向して、有底円筒状の５つの配管部２９が取り付けられている。この配管部２９は、図９に示すように、挿入した中性子源ホルダーＨを下側から支持するものである。
【００５９】
以下に、取付治具１１を使って、蓋部材１を中性子源ホルダーＨの挿入孔Ｈ１に固定する工程について説明する。
【００６０】
先ず、不図示の操作ポールの先端に、取付治具１１の円筒体１７を固定する。
【００６１】
そして、図５（ａ）（ｂ）に示すように、蓋部材１を構成する閉止プラグ１Ａの溝部５に、取付治具１１の蓋部材脱着用のコ字形アーム１２を装着する。具体的には、閉止プラグ１Ａの溝部５に、コ字形アーム１２の内側に存在する略Ｕ字状の切り欠き凹部１２ａを合致させるのである。
【００６２】
これと同時に、図５（ｂ）に示すように、両閉止プラグ固定具２ａ，２ｂと、蓋部材１を構成する閉止プラグ１Ａの側面１ｃとの間に生じている隙間に、取付治具１１の拡開用アーム１３が挿着され、両閉止プラグ固定具２ａ，２ｂのそれぞれが拡開される。
【００６３】
次に、燃料取扱部Ｖによって操作ポールを使用済燃料プールＰ（図１０参照）内に降下させ、取付治具１１に取り付けられている蓋部材１を、中性子源ホルダーラックＬに保管されている中性子源ホルダーＨの挿入孔Ｈ１に宛がって装着する。
【００６４】
蓋部材１の装着後に、蓋部材１の溝部５から、取付治具１１のコ字形アーム１２を引き抜く。これと同時に、両閉止プラグ固定具２ａ，２ｂと、蓋部材１を構成する閉止プラグ１Ａの側面１ｃとの間に生じている隙間から、取付治具１１の拡開用アーム１３を引き抜く。
【００６５】
その結果、図６に示すように、拡開している両閉止プラグ固定具２ａ，２ｂが、閉止プラグ１Ａの側面１ｃ方向に復帰して、両閉止プラグ固定具２ａ，２ｂの先端部が、中性子源ホルダーＨの環状突起４に係合する。
【００６６】
具体的には、図６に示すように、両閉止プラグ固定具２ａ，２ｂの先端部に設けている係止部３ａ，３ｂが、環状突起４の下縁と下面に当接して係合し、環状突起４を下方から掴んだような状態となる。そして、両閉止プラグ固定具２ａ，２ｂの上方への移動が阻止されて、蓋部材１が中性子源ホルダーＨの挿入孔Ｈ１にしっかりと固定されるのである。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明に係る中性子源ホルダーの蓋部材と、蓋部材の取付方法は、沸騰水型の原子力発電所の中性子源ホルダー等の種々の設備における使用済燃料プール内における、遠隔操作による蓋部材の取付方法等としても、幅広く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】使用済燃料プール内の中性子源ホルダーラックに保管される中性子源ホルダーの構成を示す斜視図である。
【図２】中性子源を中性子源ホルダー内に装填する状態を示す正面図である。
【図３】蓋部材の構成例を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図である。
【図４】取付治具の構成例を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図５】取付治具の使用状態を示し、（ａ）は蓋部材に取付治具を装着する前の状態の斜視図、（ｂ）は蓋部材に取付治具を装着した後の状態の斜視図である。
【図６】中性子源ホルダーの挿入孔に蓋部材を装着した状態の斜視図である。
【図７】中性子源ホルダーラックの構成例を示し、（ａ）は全体の正面図、（ｂ）は架台の側面図、（ｃ）は架台の平面図である。
【図８】架台の掛架部の構成例を示し、（ａ）は掛架部の要部を示す拡大正面図、（ｂ）は掛架部の側面図である。
【図９】中性子源ホルダーラックの構成を示す分解斜視図である。
【図１０】使用済燃料プール内の中性子源ホルダーラックの配置例を示す平面図である。
【図１１】従来例における原子力発電所内の設備を説明する斜視図である。
【図１２】従来例における原子力発電所内の設備を説明するもので、（ａ）は全体の平面図、（ｂ）は燃料取替機周辺の平面図である。
【符号の説明】
【００６９】
Ｐ…使用済燃料プール
Ｑ…原子炉
Ｒ…レール
Ｔ…燃料取替機
Ｖ…燃料取扱部
Ｈ…中性子源ホルダー
Ｈ１…挿入孔
Ｌ…中性子源ホルダーラック
Ｓ…中性子源
１…蓋部材
１Ａ…閉止プラグ
１ａ…天井部分
１ｂ…開口部
１ｃ…側面
２ａ…閉止プラグ固定具
２ｂ…閉止プラグ固定具
３ａ…係止部
３ｂ…係止部
４…環状突起
５…溝部
６…貫通孔
１１…取付治具
１２…コ字形アーム
１２ａ…切り欠き凹部
１３…拡開用アーム
１４…筒状受け部分
１５…フック溝
１６…ベース部
１７…円筒体
２１…取付板
２２…締結部
２３…架台
２４…ピン・孔嵌合部
２５…アングル
２６…掛架部
２７…ボルト
２８…ガイド部
２９…配管部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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