Accurate and self-consistent knowledge of material properties under high-energy-density (HED) conditions is crucial to reliably understand and design inertial confinement fusion (ICF) targets through radiation–hydrodynamic simulations. For direct-drive ICF target designs, the fuel deuterium–tritium mixtures and ablator materials can undergo a wide range of density and temperature conditions. Their properties under extreme HED conditions, including the equation of state, thermal conductivity, opacity, and stopping power, are the necessary inputs for ICF simulations. To improve the predictive capability of radiation–hydrodynamic codes for direct-drive ICF simulations, we have performed systematic ab initio studies on the static, transport, and optical properties of deuterium (D2) and ablator materials such as polystyrene (CH), beryllium (Be), and silicon (Si), using first-principles methods. The obtained material properties, being favorably compared with existing experimental data, have been implemented into radiation–hydrodynamic codes. This article gives a brief review on how these microphysics studies affect the 1D radiation–hydrodynamic predictions of direct-drive ICF implosions on the OMEGA Laser System.
高エネルギー密度（HED）条件下における材料特性の正確かつ自己無撞着な知識は、放射流体力学シミュレーションを通じて慣性核融合（ICF）標的を確実に理解し設計するために極めて重要である。直接駆動ICF標的設計において、燃料の重水素–トリチウム混合物とアブレータ材料は、広範囲の密度・温度条件下にさらされ得る。極端なHED条件下におけるそれらの特性（状態方程式、熱伝導率、不透明度、阻止能を含む）は、ICFシミュレーションに必要な入力値である。直接駆動ICFシミュレーションのための放射流体力学コードの予測能力を向上させるために、我々は第一原理手法を用いて、重水素（D2）およびポリスチレン（CH）、ベリリウム（Be）、シリコン（Si）などのアブレータ材料の静的・輸送・光学特性に関する系統的な第一原理計算研究を実施した。得られた材料特性は、既存の実験データと良好に比較され、放射流体力学コードに実装されている。本稿では、これらの微視的物理学研究が、OMEGAレーザーシステムにおける直接駆動ICF爆縮の1次元放射流体力学予測にどのように影響するかについて簡潔に概説する。