Đề bài cho phản ứng nhiệt hạch:
T + D → X + neutron + 18,07 MeV
Trong đó:
- T là hạt nhân Tritium (T)
- D là hạt nhân Deuterium (D)
- X là hạt nhân sinh ra cùng neutron
- Năng lượng liên kết riêng của T là 2,7 MeV
- Năng lượng liên kết riêng của X là 7,1 MeV
- Cần tìm năng lượng liên kết riêng của D
---
**Phân tích:**
Năng lượng tỏa ra trong phản ứng nhiệt hạch là do sự chênh lệch năng lượng liên kết hạt nhân giữa các hạt nhân tham gia phản ứng.
Năng lượng liên kết riêng (E) là năng lượng liên kết trên mỗi nucleon. Ta biết:
- Năng lượng liên kết tổng = năng lượng liên kết riêng × số nucleon
Với:
- A_T = số nucleon của T = 3 (Tritium gồm 1 proton + 2 neutron)
- A_D = số nucleon của D = 2 (Deuterium gồm 1 proton + 1 neutron)
- A_X = số nucleon của X
- Neutron có năng lượng liên kết là 0 (vì là nucleon tự do)
---
**Bước 1:** Xác định số nucleon của X
Phản ứng:
\[
^3_1 T + ^2_1 D \to X + n
\]
Tổng số nucleon ban đầu: 3 + 2 = 5
Số nucleon bên phải: A_X + 1 (neutron) = 5
=> A_X = 4
Vậy X là hạt nhân có 4 nucleon, tức là hạt nhân Helium-4 (He).
---
**Bước 2:** Viết phương trình năng lượng liên kết tổng
Năng lượng liên kết tổng ban đầu:
\[
E_{initial} = E_T + E_D = (2,7 \times 3) + (E_D \times 2)
\]
Năng lượng liên kết tổng cuối cùng:
\[
E_{final} = E_X + E_n = (7,1 \times 4) + 0
\]
Năng lượng tỏa ra:
\[
Q = E_{final} - E_{initial} = 18,07 \, MeV
\]
Thay vào:
\[
7,1 \times 4 - [2,7 \times 3 + E_D \times 2] = 18,07
\]
Tính:
\[
28,4 - (8,1 + 2E_D) = 18,07
\]
\[
28,4 - 8,1 - 2E_D = 18,07
\]
\[
20,3 - 2E_D = 18,07
\]
\[
2E_D = 20,3 - 18,07 = 2,23
\]
\[
E_D = \frac{2,23}{2} = 1,115 \, MeV
\]
---
**Kết luận:**
Năng lượng liên kết riêng của D là 1,115 MeV.
**Đáp án đúng:** B. 1,115 MeV.