как разделить смесь состоящую из гелия-3(He), гелия-4, дейтерия(D), аргона(Ar),

проще всего поделить по плотностисначала удалить более легкий газ водородпотом удалить более томные газы

полностью согласен с Вамитак как я вначале не уверен в корректности собственного ответа, то написал его в комментах )))

Такое разделение позволят осуществить фракционная дистилляция при подмоги низкотемпературного дефлегматора.

Главно разуметь, что перечисленные в задании газы имеют различную температуру сжижения/кипения и кристаллизации/плавления Эти температуры сочиняют, соответственно:

водород
гелий-3 сверхтекучее вещество.
гелий сверхтекучее вещество.
дейтерий в форме тяжёлого молекулярного водорода.
неон.
азот.
аргон.

1. После понижения температуры камеры дефлегматора до неон азот и аргон кристаллизуются и из камеры можно будет выпустить в отдельный отсек смесь газов, состоящую из водорода гелия-3 обыденного гелия и молекулярного дейтерия

2. Новую смесь, полученную в первой перегонке необходимо охладить в камере дефлегматора до температуры около Дейтерий при этом превратиться в кристаллы, а обыденный водород станет водянистым. Остаётся слить водянистый водород из камеры и перебегать к третьей перегонке.

3. Практически готовую смесь дейтерия гелия-3  и обыденного гелия в третьей стадии низкотемпературной дефлегмации необходимо охладить до после чего обыденный, более тяжёлый, гелий окажется сжиженным, и его можно будет слить, так что в камере останутся только кристаллы дейтерия и газообразный гелий-3  что и требуется по условию задачки.

Дальше смесь можно перевести к необходимым температурам.

Нужно разуметь, что достижение столь низких температур высоко-энерго-накладно.