JPH0247598A - 放射性核種の電着除去装置 - Google Patents
放射性核種の電着除去装置Info
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- JPH0247598A JPH0247598A JP19854888A JP19854888A JPH0247598A JP H0247598 A JPH0247598 A JP H0247598A JP 19854888 A JP19854888 A JP 19854888A JP 19854888 A JP19854888 A JP 19854888A JP H0247598 A JPH0247598 A JP H0247598A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
発明の目的
［産業上の利用分野］
本発明は、放射性核種をイオンの型で含有する液から、
この放射性核種を電着により除去する装置の改良に関す
る。
この放射性核種を電着により除去する装置の改良に関す
る。
原子力発電所や放射性同位元素を使用する研究施設など
で、種々の放射性核種を含有する廃液が発生する。 この廃液から放射性核種を除去する代表的な方法として
、イオン交換樹脂による吸着処理が行なわれている。
廃液中の放射性核種が５４Ｍｎ。 ６０ＣＯ等の重金属イオンである場合には、とくにキレ
ート型イオン交換樹脂（以下、「キレート樹脂」という
）による吸着が有効である。 放射性核種を吸着したキ
レート樹脂は、Ｈ２ＳＯ２゜ＨＣ，Ｑなどの溶離剤によ
り吸着された放射性核種の９９％以上が除去されるので
、再生後キレート樹脂は有利に再使用に供することがで
きる。 放射性核種が濃縮されたこの溶離液は減容して
、最終的には同化処理する必要がある。 上記の溶離液を代表とする放射性核種含有液の処理にお
いて、最も高度の減容を達成する手段として、出願人ら
は、非放射性重金属イオンの存在下に電解することによ
り放射性核種を重金属とともに電着させて除去する方法
を発明し、すでに提案した（特願昭５９−８５８６０号
）。 キレート樹脂の溶離液には、５４Ｍｎ、６０Ｃ０
，６５Ｚｎ。 １１０ｍＡｇなどの放射性核種が含まれているので、こ
れにＣｕ、Ｎｉ 、ＣＯ，Ｍｎ、Ｚｎなどの非放射性重
金属のイオンを、好ましくは１００ｍｙ／、０以上の濃
度とするのに必要な量を添加して電解すると、放射性核
種が重金属の電着に伴って電着するのである。 ひとつの代表的な態様は、重金属イオンとしてＮｉイオ
ンを存在させ、電解を、液のｐＨ３〜７、電流密度０．
７Ａ／ｄｍ２以上の条件で行なうものでおる（特願昭６
０−１６２６６９号）。 いまひとつは、重金属イオンとしてＣｌイオンが最初か
ら存在する場合には、Ｎｉイオンを存在させ、電解を、
まずＣｕイオンを電着させ、ついでＮｉイオンを電着さ
せる条件下に実施する（特願昭６０＝１６２６７０号）
。 Ｃｕイオンの電着はＤ）−（４以下、電流密度０．
３Ａ／ｄｍ２以下で、またＮｉイオンの電着はｏ Ｈ３
〜７、電流密度０゜７ Ａ ／ ６ｍ２以上で行なわれ
る。 これらの方法により、線最の点でとくに問題とな
る６０ＧＯの電着が良好に行なわれる。 いずれの方法を採用するにしても、放射性核種の電着除
去の実施に当っては、陰極表面への電着を均一に行なう
とともに、水酸化物の生成や電着物の剥離などを防止し
なければならない。 従って、このような条件をみたす
電着除去装置が要求される。 電着物は放射性物質が濃
縮されているから、装置の構造は、できるだけ簡単で製
作および運転が容易なものが望ましいことは、いうまで
もない。 ［発明が解決しようとする課題］ 本発明の目的は、上記の放射性核種を電着除去する装置
に対する要望にこたえ、放射性核種の電着が均一かつ良
好に行なわれる、構造の簡単な装置を提供することにあ
る。 発明の構成 ［課題を解決するための手段］ 本発明の放射性核種の電着除去装置は、放射性核種を含
有する液を非放射性重金属の存在下に電解して放射性核
種を重金属とともに電着させて除去する装置において、
第１図に示すように、電解槽１内に２枚の陽極板２を相
対して設け、それらの間に複数枚（図示した例では６枚
）の陰極板３１．３２．３３・・・を陽極に平行に配置
し、この陰極列の両端にあるもの３１．３６の陽極に対
向する面を絶縁してなることを特徴とする。 陰極の枚数は、ある程度多い方が陰極面積が広くとれて
良好な電着物が得られやすいとも考えられるが、実際は
あまり多いと陰極列の両端の距離が聞きすぎ、両端と中
央で電着量に著しい差が出て、しかもその電着状態が良
好でなく、従ってかえって不利であるということ、およ
び陽極に対向する陰極面を絶縁しておかないと、この面
にのみ電着物が優先的に付着し、しかも電着状態も好ま
しくないことを本発明者らは発見した。 通常は４枚以
上、６枚どまりが適当でおる。 陰極列の両端の距離を
短くするよう極板の間隔を小さくすると、電流が行きわ
たりにくくなり、電解液の流通も妨げられるので、あま
り狭くすべきでない。 ］Ｏ〜４０Ｉｎ！！Ｉの範囲、ふつうは１５〜２５ａｒ
程度が適当である。 陽極と陰極の距離についても、同
様なことがいえる。 陽極の材質は、白金メッキを施したチタン板が、また陰
極の材質は、ステンレス鋼板が、それぞれ好適である。 陰極の陽極に対向する面を絶縁するには、たとえば図示
したように、陰極板３１および３６の表面に、絶縁を完
全にするために適宜のパツキン４を介して、非電導性で
あって電解液に耐える材質、たとえばポリ塩化ビニル、
アクリル樹脂、ポリエチレン、ゴム等の絶縁板５を適当
なりランプ６などを用いて固定し、表面を被覆すればよ
い。 もちろん、塗装その他の手段も利用できる。 電着除去装置全体の構成について第２図に示す例は、第
１図のユニット、すなわち陽極に平行に配置した複数板
の陰極板をひとまとまりとしたものを４個、一つの電解
槽内に設置したものである。 ［作 用］ 上記した電極の構成の下に電解を行なうと、両端の陰極
の陽極に向う面は絶縁されているから、陽極から出た電
流はすべて、両端の陰極を回り込むようにして各陰極に
到達する。 その結果、各陰極への電解電流の流路の長さが大差なく
なって、各陰極への電着量に大きな差が生じない。 個
々の陰極上の各部分の間でも、同様のことがいえる。 このように、はぼ均一な電着が行なわれることにより、
電着物はち密で電極に密着した形で成長して行く。 同
時にｔＩｌｆＪＪ性核種６０ｃＯ１５４Ｍｎ等も電着さ
れて行く。 ［実施例１１ 第１図に示す構成であって陰極の数を変更できるように
した電解槽を使用して、第３図に示す実験装置を組み立
てた。 陽極はＰｔ−Ｔｉメッキ型であり、陰極は５Ｕ
Ｓ３０４ステンレス鋼６枚構成である。 第３図におい
て、７は電解処理する液のタンク、８は薬液タンクであ
る。 ■は電源、Ｐはポンプ、ＤＨＩＣはｐＨの指示お
よび制ｗＪ装置である。 放射性廃液の模擬液として、 Ｎａ ２ ｓｏ４３重厘％ Ｎ＋２” ５０１）ｌ）ｍ ６０Ｃｏ ５Ｘ１０−４μＣｉ／ｍ１を含有す
る液を、タンクから電解槽に供給し、オーバーフローに
よりタンクに戻るようにして循環させながら電解した。 電流密度的０．５Ａ／ｄｍ２で、Ｎｉ２＋１度が２ｐｐ
ｍ程度に低下するまでＮ１電着を行なった。 ６枚の陰極における電着析出量を、最大のものを１とし
た比率で示すと、第４図のとおりである。 はぼ均一な電着が１憚られ、析出状態も良好であつた。 ＣｏのＩＷも、Ｎｉのそれと同様の均ざを示した。 ［比較例１］ 第１図に示した両端の陰極の絶縁をぜずに電解した。
各陰極の電着析出量は第５図に示すとおりであって、両
端の陰極に集中し、中央部の陰極は減少して不均一にな
った。 また、陽極に而していて多量の電着が起った陰
極面では、水酸化物の生成や電着物の部分的剥離が生じ
た。 ［実施例２］ 陰極の数を４枚または７枚に変更して、実施例１を繰り
返した。 ４枚の場合は、実施例１に近い、おおむね良
好な結果を得た。 ７枚の場合は、中央部の陰極の電着
析出量が低くなる傾向であった。
で、種々の放射性核種を含有する廃液が発生する。 この廃液から放射性核種を除去する代表的な方法として
、イオン交換樹脂による吸着処理が行なわれている。
廃液中の放射性核種が５４Ｍｎ。 ６０ＣＯ等の重金属イオンである場合には、とくにキレ
ート型イオン交換樹脂（以下、「キレート樹脂」という
）による吸着が有効である。 放射性核種を吸着したキ
レート樹脂は、Ｈ２ＳＯ２゜ＨＣ，Ｑなどの溶離剤によ
り吸着された放射性核種の９９％以上が除去されるので
、再生後キレート樹脂は有利に再使用に供することがで
きる。 放射性核種が濃縮されたこの溶離液は減容して
、最終的には同化処理する必要がある。 上記の溶離液を代表とする放射性核種含有液の処理にお
いて、最も高度の減容を達成する手段として、出願人ら
は、非放射性重金属イオンの存在下に電解することによ
り放射性核種を重金属とともに電着させて除去する方法
を発明し、すでに提案した（特願昭５９−８５８６０号
）。 キレート樹脂の溶離液には、５４Ｍｎ、６０Ｃ０
，６５Ｚｎ。 １１０ｍＡｇなどの放射性核種が含まれているので、こ
れにＣｕ、Ｎｉ 、ＣＯ，Ｍｎ、Ｚｎなどの非放射性重
金属のイオンを、好ましくは１００ｍｙ／、０以上の濃
度とするのに必要な量を添加して電解すると、放射性核
種が重金属の電着に伴って電着するのである。 ひとつの代表的な態様は、重金属イオンとしてＮｉイオ
ンを存在させ、電解を、液のｐＨ３〜７、電流密度０．
７Ａ／ｄｍ２以上の条件で行なうものでおる（特願昭６
０−１６２６６９号）。 いまひとつは、重金属イオンとしてＣｌイオンが最初か
ら存在する場合には、Ｎｉイオンを存在させ、電解を、
まずＣｕイオンを電着させ、ついでＮｉイオンを電着さ
せる条件下に実施する（特願昭６０＝１６２６７０号）
。 Ｃｕイオンの電着はＤ）−（４以下、電流密度０．
３Ａ／ｄｍ２以下で、またＮｉイオンの電着はｏ Ｈ３
〜７、電流密度０゜７ Ａ ／ ６ｍ２以上で行なわれ
る。 これらの方法により、線最の点でとくに問題とな
る６０ＧＯの電着が良好に行なわれる。 いずれの方法を採用するにしても、放射性核種の電着除
去の実施に当っては、陰極表面への電着を均一に行なう
とともに、水酸化物の生成や電着物の剥離などを防止し
なければならない。 従って、このような条件をみたす
電着除去装置が要求される。 電着物は放射性物質が濃
縮されているから、装置の構造は、できるだけ簡単で製
作および運転が容易なものが望ましいことは、いうまで
もない。 ［発明が解決しようとする課題］ 本発明の目的は、上記の放射性核種を電着除去する装置
に対する要望にこたえ、放射性核種の電着が均一かつ良
好に行なわれる、構造の簡単な装置を提供することにあ
る。 発明の構成 ［課題を解決するための手段］ 本発明の放射性核種の電着除去装置は、放射性核種を含
有する液を非放射性重金属の存在下に電解して放射性核
種を重金属とともに電着させて除去する装置において、
第１図に示すように、電解槽１内に２枚の陽極板２を相
対して設け、それらの間に複数枚（図示した例では６枚
）の陰極板３１．３２．３３・・・を陽極に平行に配置
し、この陰極列の両端にあるもの３１．３６の陽極に対
向する面を絶縁してなることを特徴とする。 陰極の枚数は、ある程度多い方が陰極面積が広くとれて
良好な電着物が得られやすいとも考えられるが、実際は
あまり多いと陰極列の両端の距離が聞きすぎ、両端と中
央で電着量に著しい差が出て、しかもその電着状態が良
好でなく、従ってかえって不利であるということ、およ
び陽極に対向する陰極面を絶縁しておかないと、この面
にのみ電着物が優先的に付着し、しかも電着状態も好ま
しくないことを本発明者らは発見した。 通常は４枚以
上、６枚どまりが適当でおる。 陰極列の両端の距離を
短くするよう極板の間隔を小さくすると、電流が行きわ
たりにくくなり、電解液の流通も妨げられるので、あま
り狭くすべきでない。 ］Ｏ〜４０Ｉｎ！！Ｉの範囲、ふつうは１５〜２５ａｒ
程度が適当である。 陽極と陰極の距離についても、同
様なことがいえる。 陽極の材質は、白金メッキを施したチタン板が、また陰
極の材質は、ステンレス鋼板が、それぞれ好適である。 陰極の陽極に対向する面を絶縁するには、たとえば図示
したように、陰極板３１および３６の表面に、絶縁を完
全にするために適宜のパツキン４を介して、非電導性で
あって電解液に耐える材質、たとえばポリ塩化ビニル、
アクリル樹脂、ポリエチレン、ゴム等の絶縁板５を適当
なりランプ６などを用いて固定し、表面を被覆すればよ
い。 もちろん、塗装その他の手段も利用できる。 電着除去装置全体の構成について第２図に示す例は、第
１図のユニット、すなわち陽極に平行に配置した複数板
の陰極板をひとまとまりとしたものを４個、一つの電解
槽内に設置したものである。 ［作 用］ 上記した電極の構成の下に電解を行なうと、両端の陰極
の陽極に向う面は絶縁されているから、陽極から出た電
流はすべて、両端の陰極を回り込むようにして各陰極に
到達する。 その結果、各陰極への電解電流の流路の長さが大差なく
なって、各陰極への電着量に大きな差が生じない。 個
々の陰極上の各部分の間でも、同様のことがいえる。 このように、はぼ均一な電着が行なわれることにより、
電着物はち密で電極に密着した形で成長して行く。 同
時にｔＩｌｆＪＪ性核種６０ｃＯ１５４Ｍｎ等も電着さ
れて行く。 ［実施例１１ 第１図に示す構成であって陰極の数を変更できるように
した電解槽を使用して、第３図に示す実験装置を組み立
てた。 陽極はＰｔ−Ｔｉメッキ型であり、陰極は５Ｕ
Ｓ３０４ステンレス鋼６枚構成である。 第３図におい
て、７は電解処理する液のタンク、８は薬液タンクであ
る。 ■は電源、Ｐはポンプ、ＤＨＩＣはｐＨの指示お
よび制ｗＪ装置である。 放射性廃液の模擬液として、 Ｎａ ２ ｓｏ４３重厘％ Ｎ＋２” ５０１）ｌ）ｍ ６０Ｃｏ ５Ｘ１０−４μＣｉ／ｍ１を含有す
る液を、タンクから電解槽に供給し、オーバーフローに
よりタンクに戻るようにして循環させながら電解した。 電流密度的０．５Ａ／ｄｍ２で、Ｎｉ２＋１度が２ｐｐ
ｍ程度に低下するまでＮ１電着を行なった。 ６枚の陰極における電着析出量を、最大のものを１とし
た比率で示すと、第４図のとおりである。 はぼ均一な電着が１憚られ、析出状態も良好であつた。 ＣｏのＩＷも、Ｎｉのそれと同様の均ざを示した。 ［比較例１］ 第１図に示した両端の陰極の絶縁をぜずに電解した。
各陰極の電着析出量は第５図に示すとおりであって、両
端の陰極に集中し、中央部の陰極は減少して不均一にな
った。 また、陽極に而していて多量の電着が起った陰
極面では、水酸化物の生成や電着物の部分的剥離が生じ
た。 ［実施例２］ 陰極の数を４枚または７枚に変更して、実施例１を繰り
返した。 ４枚の場合は、実施例１に近い、おおむね良
好な結果を得た。 ７枚の場合は、中央部の陰極の電着
析出量が低くなる傾向であった。
【実施例３】
下記の組成の模１賢液を対象にして、
Ｎａ ２３０４ ３重量％
ホウ酸 ０．１ΦＭ％
２＋ ２４
Ｃｕ 、 Ｎｉ ５０〜６ｏｐｐｍ６０Ｃｏ
５．４Ｘ１０−’μＣ１／ｍ！！５４Ｍｎ
６．１ＸＩＯ−４μＣｉ／ｄつきの二段の電着を行な
った。 （Ｃ１！着） ｐＨ４、電流密度０．１Ａ／ｄｍ２の
条件で、Ｃｕイオン残残量量ｌｐｐｍ以下になるまで。 （Ｎｌ電着） ｐＨ４のまま、電流密度を０．５Ａ／
ｄｍ２に増大させた。 重金属イオンおよび放射性核種の濃度（単位はμＱｉ
／ｍ）の変化は、つぎのとおりでおる。 カッコ内は残留率を示す。 Ｃｕ電着後 ０．４ｐｌ）ｍ （０，８％） ６１、１）ｌ）ｍ （１００％） ５．４Ｘ１０’ （９８％） ５．９Ｘ１０−４ （９７％） Ｎｉ電着後 １．９ｐｔ）ｍ （３，０％） ９．１Ｘ１０’ （０，１２％） ３．２Ｘ１０−５ （５゜２％） この結果から、６０ＣＯはほぼ完全に、５４Ｍｎも大部
分が電着除去されたことがわかる。 発明の効果 本発明の装置を使用すれば、放射性廃液中の放射性核種
の電着除去を、良好な電着析出状態で実施することがで
きる。 電着物はち密かつ密着性よく陰極に付着してい
るので、取扱い中に剥離脱落などの危険なく処理できる
。 この電着除去装置は構造が簡単で製作および使用が容易
であり、処理すべき廃液の量に応じて、適切な規模のも
のを容易に設計できる。
５．４Ｘ１０−’μＣ１／ｍ！！５４Ｍｎ
６．１ＸＩＯ−４μＣｉ／ｄつきの二段の電着を行な
った。 （Ｃ１！着） ｐＨ４、電流密度０．１Ａ／ｄｍ２の
条件で、Ｃｕイオン残残量量ｌｐｐｍ以下になるまで。 （Ｎｌ電着） ｐＨ４のまま、電流密度を０．５Ａ／
ｄｍ２に増大させた。 重金属イオンおよび放射性核種の濃度（単位はμＱｉ
／ｍ）の変化は、つぎのとおりでおる。 カッコ内は残留率を示す。 Ｃｕ電着後 ０．４ｐｌ）ｍ （０，８％） ６１、１）ｌ）ｍ （１００％） ５．４Ｘ１０’ （９８％） ５．９Ｘ１０−４ （９７％） Ｎｉ電着後 １．９ｐｔ）ｍ （３，０％） ９．１Ｘ１０’ （０，１２％） ３．２Ｘ１０−５ （５゜２％） この結果から、６０ＣＯはほぼ完全に、５４Ｍｎも大部
分が電着除去されたことがわかる。 発明の効果 本発明の装置を使用すれば、放射性廃液中の放射性核種
の電着除去を、良好な電着析出状態で実施することがで
きる。 電着物はち密かつ密着性よく陰極に付着してい
るので、取扱い中に剥離脱落などの危険なく処理できる
。 この電着除去装置は構造が簡単で製作および使用が容易
であり、処理すべき廃液の量に応じて、適切な規模のも
のを容易に設計できる。
第１図は、本発明の電着除去装置の電極の構造について
、代表的な例を示す断面図である。 第２図は、本発明の電着除去装置の構成の一例を示す平
面図である。 第３図は、本発明の実施例の実験装置の構成を示す概念
図である。 第４図および第５図は、本発明の詳細な説明するだめの
ものであって、第４図は実施例、第５図は比較例におい
て、個々の陰極への電着析出量の相対値を示す棒グラフ
である。 １・・・電解槽 ２・・・陽極板３ （３１
，３２，・・・３６）・・・陰極板４・・・パツキン
５・・・絶縁板６・・・クランプ ７・・・電ｗｆ−処理する液のタンク ８・・・薬液タ
ンクＶ・・・電 源 Ｐ・・・ポンプｐＨＩ
Ｃ・・・ＤＨ指示および制御装置第１１１２１！
、代表的な例を示す断面図である。 第２図は、本発明の電着除去装置の構成の一例を示す平
面図である。 第３図は、本発明の実施例の実験装置の構成を示す概念
図である。 第４図および第５図は、本発明の詳細な説明するだめの
ものであって、第４図は実施例、第５図は比較例におい
て、個々の陰極への電着析出量の相対値を示す棒グラフ
である。 １・・・電解槽 ２・・・陽極板３ （３１
，３２，・・・３６）・・・陰極板４・・・パツキン
５・・・絶縁板６・・・クランプ ７・・・電ｗｆ−処理する液のタンク ８・・・薬液タ
ンクＶ・・・電 源 Ｐ・・・ポンプｐＨＩ
Ｃ・・・ＤＨ指示および制御装置第１１１２１！
Claims (4)
- （１）放射性核種を含有する液を非放射性重金属の存在
下に電解して放射性核種を重金属とともに電着させて除
去する装置において、電解槽内に２枚の陽極板を相対し
て設け、それらの間に複数枚の陰極板を陽極に平行に配
置し、この陰極列の両端にあるものの陽極に対向する面
を絶縁してなることを特徴とする電着除去装置。 - （２）陰極の枚数を４〜６枚の範囲からえらんだ請求項
１の電着除去装置。 - （３）陽極に平行に配置した複数枚の陰極板をユニット
として、電解槽内に多ユニット設置した請求項１または
２の電着除去装置。 - （４）陽極として白金メッキしたチタン板を、また陰極
としてステンレス鋼板を使用した請求項１の電着除去装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19854888A JPH0664188B2 (ja) | 1988-08-09 | 1988-08-09 | 放射性核種の電着除去装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19854888A JPH0664188B2 (ja) | 1988-08-09 | 1988-08-09 | 放射性核種の電着除去装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0247598A true JPH0247598A (ja) | 1990-02-16 |
| JPH0664188B2 JPH0664188B2 (ja) | 1994-08-22 |
Family
ID=16393001
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19854888A Expired - Lifetime JPH0664188B2 (ja) | 1988-08-09 | 1988-08-09 | 放射性核種の電着除去装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0664188B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016114525A (ja) * | 2014-12-16 | 2016-06-23 | 吉田 英夫 | 土壌等の除染方法および土壌等の除染システム |
| JP2017506151A (ja) * | 2014-01-22 | 2017-03-02 | ジャン−ミシェル・フジェリュー | 高塩濃度水溶液中の重金属の電解抽出の収率最適化方法およびそれを実施するための装置 |
| CN110438536A (zh) * | 2019-07-30 | 2019-11-12 | 华东师范大学 | 一种电沉积-自沉积制备α放射源实验装置及其实验方法 |
-
1988
- 1988-08-09 JP JP19854888A patent/JPH0664188B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017506151A (ja) * | 2014-01-22 | 2017-03-02 | ジャン−ミシェル・フジェリュー | 高塩濃度水溶液中の重金属の電解抽出の収率最適化方法およびそれを実施するための装置 |
| JP2016114525A (ja) * | 2014-12-16 | 2016-06-23 | 吉田 英夫 | 土壌等の除染方法および土壌等の除染システム |
| CN110438536A (zh) * | 2019-07-30 | 2019-11-12 | 华东师范大学 | 一种电沉积-自沉积制备α放射源实验装置及其实验方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0664188B2 (ja) | 1994-08-22 |
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