Non-axisymmetric stellarator equilibria produce spatially varying neutron wall loading (NWL), with localized peaks that affect first-wall lifetime, shielding requirements, magnet protection, maintenance planning, and ultimately plant availability. Although high-fidelity Monte Carlo transport can resolve this inherently three-dimensional loading, its computational cost makes it impractical for direct use in equilibrium optimization. We therefore integrate a deterministic line-of-sight NWL model into the DESC stellarator optimization package, providing a fast, differentiable engineering metric for use in optimization objectives or constraints. The model represents the plasma as a volumetric neutron source, using the Bosch–Hale fusion reactivity and prescribed flux-surface profiles to determine the source distribution before mapping its contributions to first-wall points through a geometry-dependent kernel. The resulting NWL maps closely agree with ParaStell/OpenMC Monte Carlo calculations and capture the dominant spatial loading patterns. With this model incorporated into DESC, proof-of-concept optimizations demonstrate that localized NWL peaks can be directly targeted and reduced, allowing neutron loading to inform stellarator design at the equilibrium optimization stage.
非軸対称ステラレータ平衡は、空間的に変化する中性子壁負荷（NWL）を生み出し、局所的なピークが第一壁の寿命、遮蔽要件、磁石保護、保守計画、そして最終的にはプラントの稼働率に影響を与える。高忠実度のモンテカルロ輸送は、この本質的に三次元的な負荷を解像できるが、その計算コストにより、平衡最適化への直接的な使用は非現実的である。そこで我々は、決定論的な視線方向NWLモデルをDESCステラレータ最適化パッケージに統合し、最適化の目的関数または制約条件に使用できる高速で微分可能な工学的指標を提供する。このモデルはプラズマを体積中性子源として表現し、Bosch–Hale核融合反応率と指定されたフラックス面プロファイルを用いて源分布を決定し、その寄与を幾何学的に依存するカーネルを通じて第一壁点にマッピングする。得られたNWLマップは、ParaStell/OpenMCモンテカルロ計算と密接に一致し、支配的な空間的負荷パターンを捉えている。このモデルをDESCに組み込むことで、概念実証の最適化により、局所的なNWLピークを直接対象として低減できることが実証され、平衡最適化段階で中性子負荷をステラレータ設計に反映させることが可能になる。