Plasma-facing components (PFCs) are exposed to extreme heat loads inside a fusion reactor. In a fast-breeder reactor, reduced-activation ferritic steel (RAFS) is used around cooling systems inside PFCs, making heat sink design with consideration of RAFS thermal conductivity particularly important. This study applies topology optimisation to design an effective heat sink geometry inside the reactor, with the goal of maximising heat removal performance under fusion-relevant operating conditions.

核融合炉におけるプラズマ対向機器は、工学的要件を超える熱負荷にさらされる。そのため受熱機構における効率的な排熱性能が不可欠になる。原型炉における、このプラズマ対向機器の冷却部には、低放射化フェライト鋼が用いられることが予定されている。そのため低放射化フェライト鋼の熱伝導性を考慮した、ヒートシンクの設計最適化が有効となる。このヒートシンクの設計最適化に関して、トポロジー最適化手法を活用する。それにより排熱性能を効率化した受熱機関内部の機構設計を提案することを目指す。