The liquid metal divertor (LMD) concept offers a promising solution to manage extreme heat loads in plasma devices. This study presents predictive simulations using the HeatLMD model for the COMPASS-U tokamak with a full toroidal liquid metal divertor, expected to achieve reactor-relevant divertor heat flux densities. We derive the scaling of the Li|Sn outflux over 7 assumed independent parameters, transferable to other tokamaks. Its transport to LCFS (via ERO2.0) and its radiation (via Aurora and FACIT) predicts acceptably low lithium concentration and negligible plasma cooling. However, for tin, the medium power scenario requires backside cooling beyond the capability of the ITER-like water-cooled divertor, though a temporary heat absorber can approximate this for a 1 s plasma pulse. For incident divertor power exceeding 2 MW and strike point Te < 10 eV, HeatLMD predicts significant tin plasma radiative disruption.
液体金属ダイバータ（LMD）概念は、プラズマ装置における極端な熱負荷を管理するための有望な解決策を提供する。本研究では、炉心関連のダイバータ熱流束密度を達成すると期待される、完全なトロイダル液体金属ダイバータを備えたCOMPASS-Uトカマクについて、HeatLMDモデルを用いた予測シミュレーションを提示する。我々は、7つの仮定された独立パラメータに対するLi|Sn流出フラックスのスケーリングを導出し、これは他のトカマクにも転用可能である。そのLCFSへの輸送（ERO2.0による）およびその放射（AuroraおよびFACITによる）は、許容できるほど低いリチウム濃度と無視できるほどのプラズマ冷却を予測する。しかし、スズについては、中出力シナリオでは、ITER類似の水冷ダイバータの能力を超える背面冷却が必要であり、ただし一時的な熱吸収体によって1秒のプラズマパルスに対してこれを近似できる。入射ダイバータ電力が2 MWを超え、ストライク点Te < 10 eVの場合、HeatLMDは有意なスズのプラズマ放射崩壊を予測する。