(57)【要約】【課題】キャスク本体と内蓋との隙間、特に、内蓋のボルト孔やシール溝にプールの水が入り込まないようにする。仮に、水が侵入したとしても残存水を容易に除去することができる。【解決手段】乾式キャスクの蓋をキャスク本体２から取り外した後、前記キャスク本体２にプール内で使用済核燃料を収納する使用済核燃料の収納方法である。前記キャスク本体２をプール内に引き入れた際、キャスク本体２のボルト孔２７にプールの水ｗが入らないようにキャッピング治具４１を取り付けたキャスク本体２をプール内で取り扱う。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
乾式キャスクの蓋をキャスク本体から取り外した後、前記キャスク本体にプール内で使用済核燃料を収納する使用済核燃料の収納方法であって、前記キャスク本体をプール内に引き入れた際、キャスク本体のボルト孔にプールの水が入らないようにキャッピング治具を取り付けたキャスク本体をプール内で取り扱う乾式キャスクの使用済核燃料収納方法。
【請求項２】
有底筒形のキャスク本体の開口部にボルト止めされた内蓋と、それより大径の外蓋とをプール外で取り外した後、プール内で前記キャスク本体に使用済核燃料を収納する使用済核燃料の収納方法であって、前記キャスク本体の内蓋支持部に設けられたボルト孔にボルト孔防水キャップ治具を装着し、前記治具を取り付けたキャスク本体をプール内で取り扱う乾式キャスクの使用済核燃料収納方法。
【請求項３】
有底筒形のキャスク本体の開口部にボルト止めされた内蓋と、それより大径の外蓋とをプール外で取り外した後、プール内で前記キャスク本体に使用済核燃料を収納する使用済核燃料の収納方法であって、前記キャスク本体の内蓋取付部に設けられたボルト孔に排水孔付きボルト孔防水キャップ治具をねじ止め装着し、前記治具を取り付けたキャスク本体をプール内で取り扱う乾式キャスクの使用済核燃料収納方法。
【請求項４】
有底筒形のキャスク本体の開口部にボルト止めされた内蓋と、それより大径の外蓋とをプール外で取り外した後、プール内で前記キャスク本体に使用済核燃料を収納する使用済核燃料の収納方法であって、前記キャスク本体の外蓋取付け部に環状のフランジカバー形状キャップ治具をボルト止め装着し、前記治具を取り付けたキャスク本体をプール内で取り扱う乾式キャスクの使用済核燃料収納方法。
【請求項５】
有底筒形のキャスク本体の開口部にボルト止めされた内蓋と、それより大径の外蓋とをプール外で取り外した後、プール内で前記キャスク本体に使用済核燃料を収納する使用済核燃料の収納方法であって、
（ａ）使用済核燃料収納後、前記内蓋のボルト孔に周方向、径方向に連結する排水溝を有する内蓋を設置する工程、
（ｂ）内蓋装着後、前記キャスク本体をプールから引き揚げ、前記ボルト孔付きボルト孔防水キャップ治具に設けられている排水孔から前記キャスク本体上部内面と内蓋側面の間、及び内蓋ボルト孔内に残存する水を吸引除去する工程からなる乾式キャスクの使用済核燃料収納方法。
【請求項６】
有底筒形のキャスク本体の開口部に、内蓋とそれより大径の外蓋とをボルト止めした乾式キャスクにおいて、前記内蓋の下面に、ガスケットを収納する周方向の内蓋シール溝を設けると共に、前記内蓋に設けた多数のボルト孔の周方向の排水溝により互いに連結させたことを特徴とする乾式キャスク。
【請求項７】
前記乾式キャスクに、内蓋の側外面から内蓋シール溝までをつなぐ半径方向の排水溝を設け、前記ボルト孔を周方向で連結した排水溝とを互いに連結させたことを特徴とする乾式キャスク。
【請求項８】
前記キャスク本体は、内蓋取付け部に多数のボルト孔を有し、該ボルト孔は、その開口部側に、ねじ部より大径で、かつ、ねじ溝のない滑らかなシール面を有することを特徴とする請求項７記載の乾式キャスク。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、乾式キャスクの使用済核燃料収納方法及び乾式キャスク、更に詳しくは、使用済核燃料をプール内でキャスク本体に収納する際に、キャスク本体に設けられているボルト孔に水が侵入しないようにした乾式キャスクの使用済核燃料収納方法及びその際に使用する乾式キャスクに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
乾式キャスクは、使用済核燃料をキャスク本体に収納する時、プール内にキャスク本体を沈めてから水中の使用済核燃料をキャスク本体に収納し、しかる後に、キャスク本体に内蓋を取り付けてプールから引き揚げ、更に、プールの床面上でキャスク本体内の水の排出した後、キャスク本体内を真空乾燥し、最後に、キャスク内にヘリウムなどの不活性ガスの充填を行なっている（例えば、は非特許文献１参照。）。
【０００３】
【非特許文献１】
「使用済燃料貯蔵施設規格、金属キャスク構造規格」，ＪＳＭＥ  Ｓ  ＦＡ１−２００１，  ２００１  年  ８月，  財団法人    日本機械学会，  解説１−８  −解説１−９
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、乾式キャスクは、キャスク本体内の水を排出した後、キャスク本体内の真空乾燥を行なっているが、キャスク本体と内蓋との間の隙間の小さい部分（狭隘部）の水は、真空乾燥でもなかなか除去することができない。特に、内蓋のボルト孔やシール溝内の残存する水は、内蓋とキャスク本体の接合部に閉じ込められるために、特に、除去することが難しい。
【０００５】
また、従来の技術として、「金属製密閉容器と金属製密閉容器の乾燥方法（特開２００２−２７７５８５号公報参照。）」がある。本技術では、上記の問題を改良すべく対策が施されているが、下記の問題があった。
【０００６】
（ａ）ボルトの中心に穴を設け、ボルト穴の残存水を除去するが、ボルトに穴を設けるため、ボルト強度が低下するとともに加工のコストアップになっている。
【０００７】
（ｂ）蓋の溝を径方向に設けるのみであるため、径方向の溝加工が多くなり、製造のコストアップになっている。
【０００８】
本発明は、この点を改善すべく発明されたものであり、その目的とするところは、キャスク本体と内蓋との隙間、特に、内蓋のボルト孔やシール溝にプールの水が入り込まないようにし、仮に、水が侵入したとしてもこれら残存水を容易に除去することができる乾式キャスクの使用済核燃料収納方法及び乾式キャスクを提供することをある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するため、本発明は、次のように構成されている。
【００１０】
（１）  乾式キャスクの蓋をキャスク本体から取り外した後、前記キャスク本体にプール内で使用済核燃料を収納する使用済核燃料の収納方法であって、前記キャスク本体をプール内に引き入れた際、キャスク本体のボルト孔にプールの水が入らないようにキャッピング治具を取り付けたキャスク本体をプール内で取り扱う乾式キャスクの使用済核燃料収納方法である。
【００１１】
（２）  有底筒形のキャスク本体の開口部にボルト止めされた内蓋と、それより大径の外蓋とをプール外で取り外した後、プール内で前記キャスク本体に使用済核燃料を収納する使用済核燃料の収納方法であって、前記キャスク本体の内蓋支持部に設けられたボルト孔にボルト孔防水キャップ治具を装着し、前記治具を取り付けたキャスク本体をプール内で取り扱う乾式キャスクの使用済核燃料収納方法である。
【００１２】
（３）  有底筒形のキャスク本体の開口部にボルト止めされた内蓋と、それより大径の外蓋とをプール外で取り外した後、プール内で前記キャスク本体に使用済核燃料を収納する使用済核燃料の収納方法であって、前記キャスク本体の内蓋取付部に設けられたボルト孔に排水孔付きボルト孔防水キャップ治具をねじ止め装着し、前記治具を取り付けたキャスク本体をプール内で取り扱う乾式キャスクの使用済核燃料収納方法である。
【００１３】
（４）  有底筒形のキャスク本体の開口部にボルト止めされた内蓋と、それより大径の外蓋とをプール外で取り外した後、プール内で前記キャスク本体に使用済核燃料を収納する使用済核燃料の収納方法であって、前記キャスク本体の外蓋取付け部に環状のフランジカバー形状キャップ治具をボルト止め装着し、前記治具を取り付けたキャスク本体をプール内で取り扱う乾式キャスクの使用済核燃料収納方法である。
【００１４】
（５）  有底筒形のキャスク本体の開口部にボルト止めされた内蓋と、それより大径の外蓋とをプール外で取り外した後、プール内で前記キャスク本体に使用済核燃料を収納する使用済核燃料の収納方法であって、
（ａ）使用済核燃料収納後、前記内蓋のボルト孔に周方向、径方向に連結する排水溝を有する内蓋を設置する工程、
（ｂ）内蓋装着後、前記キャスク本体をプールから引き揚げ、前記ボルト孔付きボルト穴防水キャップ治具に設けられている排水孔から前記キャスク本体上部内面と内蓋側面の間、及び内蓋ボルト孔内に残存する水を吸引除去する工程からなる乾式キャスクの使用済核燃料収納方法である。
【００１５】
（６）  有底筒形のキャスク本体の開口部に、内蓋とそれより大径の外蓋とをボルト止めした乾式キャスクにおいて、前記内蓋の下面に、ガスケットを収納する周方向の内蓋シール溝を設けると共に、前記内蓋に設けた多数のボルト孔の周方向の排水溝により互いに連結させたことを特徴とする乾式キャスクである。
【００１６】
（７）  前記乾式キャスクに、内蓋の側外面から内蓋シール溝までをつなぐ半径方向の排水溝を設け、前記ボルト孔を周方向で連結した排水溝とを互いに連結させたことを特徴とする乾式キャスクである。
【００１７】
（８）  前記キャスク本体は、内蓋取付け部に多数のボルト孔を有し、該ボルト孔は、その開口部側に、ねじ部より大径で、かつ、ねじ溝のない滑らかなシール面を有することを特徴とする（７）記載の乾式キャスクである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
図１は、乾式キャスクの一部断面を含む斜視図である。図１において、１は、乾式キャスクであり、鍛造炭素鋼製の胴（キャスク本体）２の中には、格子状に組み付けられたバスケット３が内蔵されている。そして、このバスケット３の筒形空間４の中にそれぞれ使用済核燃料（図示せず）が収納されている。
【００１９】
上記キャスク本体２は、エポキシなどの合成樹脂からなる中性子遮蔽体５および外筒６により覆われており、この外筒６とキャスク本体２は、伝熱フィン７によって互いに接続されている。また、上記キャスク本体２の開口部は、１次蓋（以下、内蓋という）８及び内蓋８より大径の２次蓋（以下、外蓋という）９により密閉されている。
【００２０】
この乾式キャスク１は、その上部に木製の上部緩衝体１０が装着され、その下部に木製の下部緩衝体１１が装着されている。図中、１２は上部トラニオン、１３は下部トラニオンを示している。
【００２１】
図２に示すように、内蓋８は、１次蓋ボルト（以下、内蓋ボルトという）１４によってキャスク本体２の内側棚部（以下、内蓋取付端部という）２１に固定され、外蓋９は、２次蓋ボルト（以下、内蓋ボルトという）１５によってキャスク本体２の最端部の２次蓋取付端部（以下、外蓋取付端部という）２２に固定されている。この内蓋８は、内蓋取付端部２１に対向する部分に周方向の環状の内蓋シール溝１６を有し、その中に金属ガスケット１７を装着させている。また、内蓋８は、内蓋シール溝１６に達するガス漏洩検査孔１８を有している。
【００２２】
図３に示すように、内蓋８は、加圧用貫通孔１９、排水用貫通孔２０及び内蓋ボルト孔２７を有している。加圧用貫通孔１９は、図７に示すように、蓋板２３及びプラグ２４を備えている。このプラグ２４は、その頭部（大径部分）２５の下面にゴム製のＯリング２６が装着されている。また、上記排水用貫通孔２０は、上記加圧用貫通孔１９と同様の部材を備えている。従って、排水用貫通孔２０については、詳しい説明を省略する。
【００２３】
図４及び図５に示すように、内蓋８は、その下面に内蓋ボルト孔２７と連通する周方向の環状の排水溝２８を有している。また、図４及び図６に示すように、内蓋８は、その下面に内蓋シール溝２８と交差する半径方向の排水溝２９を有している。この半径方向の排水溝２９は、内蓋８に複数本、例えば、４本、放射状に設けられている。
【００２４】
図８に示すように、外蓋９は、多数の外蓋ボルト孔３１と、２つの圧力センサー用貫通孔３２と、１つの加圧貫通孔３３を備えている。
【００２５】
次に、使用済核燃料をキャスク本体内に挿荷する手順について説明する。
【００２６】
（１）  先ず、図示しない建屋内でキャスク本体２の内蓋取付端部２１に設けられている内蓋ボルト孔２７に内蓋ボルト孔防水キャップ治具４１及びガイドピン４２を取り付ける一方、キャスク本体２の外蓋取付端部２２に外蓋フランジカバー４３を取り付ける。その際、内蓋ボルト孔１７には、内蓋ボルト孔防水キャップ治具４１が数本のみ装着され、残りの内蓋ボルト孔２７には、ガイドピン４２が装着される（図９参照。）。
【００２７】
内蓋ボルト孔防水キャップ治具４１は、図１０に示すように、キャップ部４４と、それより小径のガイド部４５により構成されている。キャップ部４４は、内蓋ボルト孔のねじ部４６に螺合するねじ部４７と、内蓋ボルト孔のねじ部４６より大径の滑らかな非ねじ部（非ねじ面）４８をシールするシール部４９により構成されている。その上、このシール部４９に設けた周溝５０には、ゴム製のＯリング５１が装着されている。
【００２８】
従って、内蓋ボルト孔防水キャップ治具４１をキャスク本体２の内蓋取付端部２１にある内蓋ボルト孔２７に装着すると、内蓋ボルト孔防水キャップのキャップ部４４によってプールの水が内蓋ボルト孔２７に侵入するのを防止することができる。
【００２９】
また、上記ガイド部４５は、その軸芯部に蓋上部水排水孔５２を備えている。この蓋上部水排水孔５２は、その下端部に内蓋８の下面に設けた周方向の排水溝２８に連通する横孔５３を有している排水孔付きボルト孔防水キャップ治具もある。
【００３０】
上記ガイドピン４２は、内蓋ボルト孔防水キャップ治具４１と同様の構造であるから詳しい説明を省略する。但し、このガイドピン４２は、蓋上部水排水孔５２及び横孔５３を備えていない。
【００３１】
一方、上記外蓋フランジカバー形状キャップ治具４３は、図１１に示すように、キャスク本体２の外蓋取付端部２２と同様に環状形に形成されており、複数本のボルト５４によってキャスク本体２の外蓋取付端部２２に取り付けられている。この外蓋フランジカバー４３とキャスク本体の外蓋取付端部２２との間にはパッキン５５が設けられ、このパッキン５５によってプールの水がキャスク本体の外蓋取付端部２２にある外蓋ボルト孔３１に入るのを防止することができる。また、この仮止めボルト５４は、頭部５６の下面にＯリング５７を装着し、２次蓋ボルト孔３１内にプールの水が入らないようにしている。
【００３２】
（２）  図１２に示すように、キャスク本体の外蓋取付端部２２及び内蓋取付端部２１に一体成形された環状で、かつ、段付きのフランジプロテクタ５８を設置し、このフランジプロテクタ５８によってキャスク本体の外蓋取付端部２２及び内蓋取付端部２１を保護する。
【００３３】
（３）  次に、下記の（ａ）〜（ｆ）工程を経て内蓋８の上部の水ｗが排水される（図１３参照）。
すなわち、
（ａ）キャスク本体２内に水を張る工程、
（ｂ）キャスク本体２を吊り上げ、プール内に移動する工程、
（ｃ）使用済燃料をキャスク本体２内に収納する工程、
（ｄ）フランジプロテクタ５８を取り外す工程、
（ｅ）内蓋８をキャスク本体２の内蓋取付部２１に設置する工程、
（ｆ）キャスク本体２を吊り上げ、フロアーに設置する工程、
（４）  図１４に示すように、内蓋ボルト孔排水孔付き防水キャップ治具４１に図示しない真空吸引装置に接続させて真空吸引する。図４乃至図６によって既に説明したように、内蓋ボルト孔排水孔付き防水キャップ治具４１の横孔５３が内蓋８の下面に設けた周方向の排水溝２８に連通しているため、上記の真空吸引作業によって内蓋ボルト孔２７の水ｗが排水される。
【００３４】
また、周方向の排水溝２８は、図４乃至図６によって既に説明したように、内蓋８の下面に設けた半径方向の排水溝２９に連通しているので、金属ガスケットを収容した内蓋シール溝１６及び内蓋８とキャスク本体２の間の隙間５９にある水ｗが排出される。
【００３５】
（５）  次に、下記の（ａ）〜（ｅ）工程を経てキャスク本体２内の水ｗを排水する（図１５参照）。
すなわち、
（ａ）ガイドピン４２及び内蓋ボルト孔防水キャップ治具４１を取り外す工程、
（ｂ）外蓋フランジカバー４３を取り外す工程、
（ｃ）水分拭き取り工程、
（ｄ）内蓋ボルト１４を取り付ける工程、
（ｅ）内蓋８の加圧貫通孔１９及び排水貫通孔２０に圧力調整装置６１を取り付ける工程、
上記圧力調整装置６１は、図１６に示すように、ドレン又はベント管６２を備えたハウジング６３と、このハウジング６３に取り付けられた回転ハンドル６４と、既に説明したプラグ２４を把持するためのプラグ固定ボルト６５により構成されている。
【００３６】
（５）  図１５に示すように、バルブ６７，６８の開放後、一方の圧力調整装置６１から空気ａを圧入すると、キャスク本体２内の水ｗは、キャスク本体２内の配管６９及び他方の圧力調整装置６１を経て排水される。
【００３７】
（６）  図１７に示すように、両方の圧力調整装置６１に図示しない真空吸引装置を接続し、キャスク本体２内を真空乾燥させる。
【００３８】
（７）  図１８に示すように、一方のバルブ６８を閉鎖後、キャスク本体２内にヘリウムガスを封入する。
【００３９】
（８）  図１９に示すように、キャスク本体２の外蓋取付端部２２に外蓋９をボルト止めした後、加圧貫通孔３３に図示しない真空吸引装置を接続し、内蓋８と外蓋９との間の隙間７０を真空乾燥させる。
【００４０】
（９）  図２０に示すように、内蓋８と外蓋９との間の隙間７０にヘリウムガスを封入する。
【００４１】
【発明の効果】
上記のように、本発明の方法は、有底筒形のキャスク本体の開口部にボルト止めされた内蓋と、それより大径の外蓋とをプール外で取り外した後、プール内で前記キャスク本体に使用済核燃料を収納する乾式キャスクの使用済核燃料収納方法であって、
（ａ）前記キャスク本体の内蓋支持部に設けられたボルト孔にガイドピン及びボルト孔排水孔付き又は無し防水キャップ治具を装着する工程、
（ｂ）前記キャスク本体の外蓋取付部に環状のフランジカバー形状キャップ治具をボルト止めする工程、
（ｃ）使用済核燃料収納後、前記内蓋のボルト穴を互いに連通する排水溝を有する内蓋を、前記キャスク本体に装着する工程、
（ｄ）内蓋装着後、前記キャスク本体をプールから引き揚げ、前記排水孔付きボルト孔防水キャップ治具に設けられている排水孔から前記キャスク本体と内蓋との間に残存する水を吸引除去する工程とから構成されている。
【００４２】
上記のように、本発明は、キャスク本体の内蓋取付部に設けられた内蓋ボルト孔にガイドピン及び内蓋ボルト孔防水キャップ治具を装着するので、使用済核燃料をプール内でキャスク本体内に収納する際に、キャスク本体の内蓋取付部に設けられている内蓋ボルト孔にプールの水が侵入するのを未然に防止することができる。
【００４３】
また、本発明は、前記キャスク本体の外蓋取付部に環状のフランジカバーをねじ止めするので、使用済核燃料をプール内でキャスク本体内に収納する際に、前記キャスク本体の外蓋取付部に設けられている外蓋ボルト孔にプールの水が侵入するのを防止することができる。
【００４４】
また、本発明は、内蓋装着後、前記キャスク本体をプールから引き揚げ、前記排水孔付きボルト孔防水キャップ治具に設けられている排水孔から前記キャスク本体と内蓋との間に残存する水を吸引除去するので、キャスク本体と内蓋の隙間に侵入している水を容易に、且つ、完全に除去することができる。
【００４５】
一方、本発明の乾式キャスクは、有底筒形のキャスク本体の開口部に、内蓋とそれより大径の外蓋とをボルト止めした乾式キャスクにおいて、前記内蓋の下面に、ガスケットを収納する周方向の内蓋シール溝を設けると共に、前記内蓋に設けた多数のボルト孔を周方向の排水溝により互いに連通させ、更に、前記内蓋シール溝と前記周方向の排水溝とを半径方向の排水溝により互いに連通させたことを特徴としている。
【００４６】
従って、内蓋とキャスク本体との間の隙間に入ったプールの水を、内蓋に設けた排水溝を利用して容易に除去することができる。
【００４７】
また、本発明のキャスク本体は、内蓋取付部に多数のボルト孔を有し、該ボルト孔は、その開口部側に、ねじ部より大径で、かつ、ねじ溝のない滑らかなシール面を有しているので、内蓋ボルト孔のシール部をシールすることにより、内蓋ボルト孔内への水の侵入を未然に食い止めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】乾式キャスクの一部断面を含む斜視図である。
【図２】乾式キャスクの蓋密封部の断面図である。
【図３】１次蓋の平面図である。
【図４】１次蓋の要部拡大底面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ断面図である。
【図６】図４のＢ−Ｂ断面図である。
【図７】プラグの基本構造図である。
【図８】２次蓋の平面図である。
【図９】ガイドピンなどの取付け工程図である。
【図１０】１次蓋ボルト孔防水キャップ治具の断面図である。
【図１１】２次蓋フランジカバー形状キャップ治具の斜視図である。
【図１２】フランジプロテクタの装着説明図である。
【図１３】蓋上部水排水工程図である。
【図１４】蓋上部水排水工程の詳細説明図である。
【図１５】内部水排水工程図である。
【図１６】圧力調整装置の断面図である。
【図１７】内部真空乾燥工程図である。
【図１８】ヘリウムガス封入工程図である。
【図１９】蓋間真空乾燥工程図である。
【図２０】蓋間ヘリウムガス封入工程図である。
【符号の説明】
２  キャスク本体
２１  内蓋取付部
２２  外蓋取付部
２７  内蓋ボルト孔
２８  周方向の排水溝
２９  半径方向の排水溝
４１  内蓋ボルト孔防水キャップ治具
４２  ガイドピン
４３  フランジカバー
５２  内蓋ボルト孔防水キャップ治具に設けられている排水孔
ｗ  水
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2005043058.tif 000017
【図１６】
2005043058.tif 000018
【図１７】
2005043058.tif 000019
【図１８】
2005043058.tif 000020
【図１９】
2005043058.tif 000021
【図２０】
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