Новый метод разделения изотопов?

[Shizuma Eiku]

В 01.12.2023 в 20:19, almalino сказал:

В самом деле? А почему же тогда газы всё-таки сжижаются при понижении температуры?

Потому что их энтропия (мера неупорядоченности) снижается, за счет охлаждения например.

В 01.12.2023 в 20:19, almalino сказал:

Почему молекулы перестают, как Вы утверждаете, отталкиваться друг от друга?

Молекулы всегда движутся так или иначе, остановка их движения теоретически соответствует 0^о К. В случае снижения температуры скорость движения молекул снижается, поэтому они меньше расталкиваются и начинают упорядочиваться, сначала в жидкость, а  потом в твердое тело.

В 01.12.2023 в 20:19, almalino сказал:

Вообще-то, отталкиваться молекулы начинают, когда подлетают друг к другу ну совсем уж близко, ~1 ангстрем

Не думаю что так всё просто, молекулы достаточно мелкие (хотя элементарные частицы гораздо, гораздо мельче их) и на их уровне должны уже проявляться квантово-механические эффекты.

В 01.12.2023 в 20:19, almalino сказал:

Но никаких запретов на то, чтобы СЛУЧАЙНО собраться в области пространства, которую бы занимало вещество будучи переведённым в жидкое состояние, нет

есть такой запрет, называется он вторым законом термодинамики и гласит, что энтропия в изолированной системе не может самопроизвольно уменьшаться. Самоконцентрирование молекул означало бы снижение энтропии.

В 01.12.2023 в 20:19, almalino сказал:

И с математической моделью в данном случае всё в порядке.

Вот именно об этом я и пишу!

Математическая модель может быть составлена какой угодно, это ничего не говорит о реальном опыте и его результатах. Могу предложить совсем простой пример - действия с нулем в арифметике.

[almalino]

В 01.12.2023 в 21:47, Shizuma Eiku сказал:

Математическая модель может быть составлена какой угодно, это ничего не говорит о реальном опыте и его результатах. Могу предложить совсем простой пример - действия с нулем в арифметике.

К чему Вы тут притянули за уши "действия с нулём в арифметике", мне не совсем понятно. Точнее — совсем непонятно. ? Что до остального, то это выглядит как набор слов на заданную тему, отражающий Ваши, уж не взыщите, довольно специфические взгляды на вопросы, которые Вы пытаетесь обсуждать.

 

 

Но по порядку. Лучше с конца.

Говоря о том, что "математической моделью в данном случае всё в порядке", я имел в виду, что данная модель отнюдь не является исключительно досужим домыслом — она с достаточно хорошей точностью описывает поведение реальных газов (и жидкостей) на молекулярном уровне. Вопросу исследования концентрационных флуктуаций в своё время было посвящено достаточно большое количество экспериментов. Никаких кардинальных отличий от предсказаний теории по их результатам обнаружено не было.

 

II начало термодинамики вовсе не запрещает реализацию "нарисованной" мною композиции. Равно как оно не запрещает реализацию любого другого фиксированного распределения по координатам и скоростям молекул в сосуде, допустимого по энергетическим критериям. Все энергетически возможные распределения молекул по состояниям — равновероятны! С точки зрения энтропии, между ними нет разницы. Но ведь они же как-то реализуются!

Давайте начнём с простого. Ответьте, если не трудно, на вопрос:

Две молекулы могут СЛУЧАЙНО оказаться одновременно в одной половине (любой или выбранной наблюдателем) резервуара? 2-e НТ им это не запрещает? Тот же вопрос про ещё меньшую часть объёма. И/или про большее количество частиц — 3, 5, 55 … Надеюсь, Вы не станете заявлять, что подобное невозможно?

Хорошо. А тогда где тот порог по количеству молекул, с которого 2-e НТ в раздражении изрекает: "Не, рябята, так не положено. Это уже полный беспредел!"?

 

 

Энтропия вообще понятие довольно хитрое. До сих пор многие парадоксы, связанные с ним, остаются неразрешёнными.

[HE KOT]

В 28.11.2023 в 14:11, q250 сказал:

Нужна пояснительная бригада, особенно те кто хорош в теории вероятности, для оценки идеи. Суть - использовать разницу в радиоактивности изотопов для разделения.

Ну типа представим ситуацию: вам в руки дали два одинаковых шара урана, один 235 другой 238, нужно найти где-который. Просто поднес гейгер, там где больше фонит там и 235. Пример показывает что в теории в принципе можно использовать радиоактивности  для разделения, а на практике? Взять большой кусок урана, разделить его на много-много микроскопических кусочков и просто ждать, набирать статистику распадов, а потом сравнивать поведение реального кусочка с теоретической моделью, как конкретно себя должен вести каждый конкретный кусочек с данной пропорцией 235/238, типа такая задача эйнштейна с 10^10000 домов. Будет ли работать?

Вот например если с опреснением воды такое же провернуть. Берем бассейн морской воды, разделяем на много-много микроскопических капелек, просто по законам нормального распределения и больших чисел, эти капельки будут отличаться по солёности. Мерим соленость некоторых, на основании этих измерений строим модель где капелька с какой соленостью, "мальчики налево, девочки направо" ... профит. Работать пример с опреснением скорее всего будет, но я не уверен в его энергоэффективности. Вот с ураном в энергоэффективности я уверен, этот метод звучит явно дешевле чем поля центрифуг, но рабочий ли он?

было бы всё так просто - для изготовления бомб (той же самой Хиросимы) не заморачивались бы переводом в фторид UF6(235) UF6(238) затем еще через центрифуги по 838 раз пропускать, да и тогда будет 80/20 соотношение 

 

намного проще было бы сделать как вы предложили, но так как вариант не уникальный - его пробовали, но не внедрили, так что не изобретайте велосипед )))))

[Shizuma Eiku]

В 08.12.2023 в 19:31, almalino сказал:

К чему Вы тут притянули за уши "действия с нулём в арифметике", мне не совсем понятно. Точнее — совсем непонятно.

Потому что существует такая математическая модель как арифметика. Вроде бы она хорошо работает в большинстве случаев, но как только начинаются действия с нулем она функционирует лишь с искусственными ограничениями. Умножение на 0 и деление ноля выглядят реалистично, а вот деление на ноль уже совершенно не работает т.к. появляется противоречие с другими действиями в рамках той-же модели - если n/0=m, то m не может быть ни 0 (т.к. тогда n тоже может быть лишь 0), ни отличным от него числом (т.к. m*0=0). Для решения проблемы деления на 0 нужно использовать другие математические модели, но не арифметику. Этот пример демонстрирует, что математика просто строит теоретические модели, с реальностью они никакой связи не имеют и модель может быть построена какой угодно, в т.ч., даже на заведомо нереалистичных допущениях (неевклидова геометрия например).

Выше обсуждалась математическая модель поведения молекул, она не может быть реалистичной как с позиции здравого смысла (прекрасно известно что газы сами по себе не концентрируются и не сжижаются если специально не совершать соответствующую работу), так и с точки зрения второго закона термодинамики. То что кто-то составил такую математическую модель говорит не о том что здравый смысл и энтропийные законы нас обманывают, а просто о том что какой-то математик не работал с газами и не знал законов термодинамики.

В 08.12.2023 в 19:31, almalino сказал:

Что до остального, то это выглядит как набор слов на заданную тему, отражающий Ваши, уж не взыщите, довольно специфические взгляды на вопросы, которые Вы пытаетесь обсуждать.

Немо, ты?

В 08.12.2023 в 19:31, almalino сказал:

Говоря о том, что "математической моделью в данном случае всё в порядке", я имел в виду, что данная модель отнюдь не является исключительно досужим домыслом — она с достаточно хорошей точностью описывает поведение реальных газов (и жидкостей) на молекулярном уровне.

Как она вообще может их описывать если не учитывает взаимодействие между молекулами газов (расталкивание)?

В 08.12.2023 в 19:31, almalino сказал:

Вопросу исследования концентрационных флуктуаций в своё время было посвящено достаточно большое количество экспериментов. Никаких кардинальных отличий от предсказаний теории по их результатам обнаружено не было.

Неужто нарушили второй закон термодинамики?

В 08.12.2023 в 19:31, almalino сказал:

II начало термодинамики вовсе не запрещает реализацию "нарисованной" мною композиции. Равно как оно не запрещает реализацию любого другого фиксированного распределения по координатам и скоростям молекул в сосуде, допустимого по энергетическим критериям.

он запрещает т.к. распределение молекул по каким-то "координатам", отличным от полностью неупорядоченного газа, означает снижение энтропии в системе, а из упомянутого закона термодинамики известно, что энтропия в изолированной системе не может самопроизвольно снижаться. Или то-же самое с точки закона сохранения энергии - у неупорядоченных молекул есть какой-то избыток энергии, если мы повысим упорядоченность системы то энергии нужно будет куда-то деться. В обсуждаемом умозрительном опыте при самоконцентрировании молекул, их энергия куда-то девается т.е. нарушается закон ее сохранения.

В 08.12.2023 в 19:31, almalino сказал:

Все энергетически возможные распределения молекул по состояниям — равновероятны! С точки зрения энтропии, между ними нет разницы.

Энтропия это мера неупорядоченности системы - как так получается что в более упорядоченной системе перед менее упорядоченной, энтропия равна?

В 08.12.2023 в 19:31, almalino сказал:

Две молекулы могут СЛУЧАЙНО оказаться одновременно в одной половине (любой или выбранной наблюдателем) резервуара? 2-e НТ им это не запрещает? Тот же вопрос про ещё меньшую часть объёма. И/или про большее количество частиц — 3, 5, 55 … Надеюсь, Вы не станете заявлять, что подобное невозможно?

нет, не могут т.к. это означало бы снижение энтропии. Согласно МКТ молекулы постоянно и хаотично движутся, в изолированной системе у всех молекул газа будет одинаковая вероятность обнаружения их в пространстве. Причем, если бы молекулы хоть немного смогли сконцентрироваться в одной части пространства, то в этой области возникло бы повышенное давление, а там где их нет пониженное, после чего чего давление выровнилось бы за счет упомянутого хаотичного движения.

В 08.12.2023 в 19:31, almalino сказал:

Хорошо. А тогда где тот порог по количеству молекул, с которого 2-e НТ в раздражении изрекает: "Не, рябята, так не положено. Это уже полный беспредел!"?

Что или кто есть НТ?

Где тут практический порог сказать трудно т.к. даже если молекула будет всего 1 (среда вроде космического вакуума, но без гравитации и без ЭМ излучений), то даже так пространство в реальности пустым не является, в нем постоянно зарождаются и аннигилируют пары виртуальных частиц (эффект Казимира) и в нем присутствуют квантовые флуктуации, т.е. даже в абсолютном вакууме одна молекула в реальности одинокой не будет, что-то ее будет окружать.

В 08.12.2023 в 19:31, almalino сказал:

Энтропия вообще понятие довольно хитрое. До сих пор многие парадоксы, связанные с ним, остаются неразрешёнными.

наоборот, энтропия понятие очень простое, мы постоянно сталкиваемся с ней в т.ч. и в быту в смысле естественного роста неупорядоченности вещей, если их специально не упорядочивать.

Изменено 8 Декабря, 2023 в 18:23 пользователем Shizuma Eiku