Đây là một bài toán cơ bản về tính năng lượng của phản ứng hạt nhân. Các em chỉ cần nắm vững công thức và tính toán cẩn thận là có thể giải quyết được.

Tóm tắt các dữ kiện bài toán:

• Phản ứng hạt nhân: \(H_1^2 + H_1^2 \rightarrow He_2^3 + n_0^1\)
• Khối lượng hạt nhân đơteri \(H_1^2\): \(m_H = 2,0135u\)
• Khối lượng hạt nhân heli \(He_2^3\): \(m_{He} = 3,0149u\)
• Khối lượng hạt nơtron \(n_0^1\): \(m_n = 1,0087u\)
• Hằng số: \(1u = 931 \text{ MeV/c}^2\), hay \(1uc^2 = 931 \text{ MeV}\)

Bài giải chi tiết:

Bước 1: Viết công thức tính năng lượng của phản ứng hạt nhân.
Năng lượng của một phản ứng hạt nhân, ký hiệu là W (hoặc \(\Delta E\)), được xác định bởi độ hụt khối của các hạt tham gia phản ứng. Công thức tổng quát như sau:
\[W = (m_{trước} – m_{sau})c^2\]
Trong đó:
– \(m_{trước}\) là tổng khối lượng của các hạt nhân trước phản ứng.
– \(m_{sau}\) là tổng khối lượng của các hạt nhân sau phản ứng.

Nếu \(W > 0\): Phản ứng toả năng lượng.
Nếu \(W < 0\): Phản ứng thu năng lượng.
Bước 2: Áp dụng công thức vào phản ứng cụ thể.
Dựa vào phương trình phản ứng \(H_1^2 + H_1^2 \rightarrow He_2^3 + n_0^1\), ta có:
– Tổng khối lượng các hạt trước phản ứng là: \(m_{trước} = m_{H} + m_{H} = 2m_{H}\)
– Tổng khối lượng các hạt sau phản ứng là: \(m_{sau} = m_{He} + m_{n}\)

Thay vào công thức tính năng lượng, ta được:
\[W = (2m_H – (m_{He} + m_n))c^2\]

Bước 3: Tính toán độ hụt khối \(\Delta m = m_{trước} – m_{sau}\).
Thay số liệu từ đề bài vào, ta có:
\(m_{trước} = 2 \cdot 2,0135 = 4,0270u\)
\(m_{sau} = 3,0149 + 1,0087 = 4,0236u\)

Độ hụt khối của phản ứng là:
\(\Delta m = m_{trước} – m_{sau} = 4,0270 – 4,0236 = 0,0034u\)

Bước 4: Tính năng lượng toả ra.
Vì \(\Delta m = 0,0034u > 0\), nên đây là phản ứng toả năng lượng.
Năng lượng toả ra của phản ứng là:
\(W = \Delta m \cdot c^2 = 0,0034uc^2\)

Theo đề bài, ta có \(1uc^2 = 931 \text{ MeV}\). Thay vào biểu thức trên:
\(W = 0,0034 \cdot 931 \text{ MeV}\)
\[W = 3,1654 \text{ MeV}\]

Kết luận:
Năng lượng mà phản ứng trên toả ra là 3,1654 MeV. So sánh với các đáp án, ta thấy đáp án D là chính xác.

Vậy, đáp án đúng là D. 3,1654 MeV.

Chúc các em học tốt