Решение

В проекциях на ось $X$ (направление скорости падающих дейтронов) и ось $Y$ (направление вылета протонов) закон сохранения импульса будет иметь вид:

$$m_{2}\upsilon_{2}=m_{3}\upsilon_{3x} \Rightarrow \upsilon_{3x}=\frac{m_{2}}{m_{3}}\upsilon_{2}$$
$$0=m_{1}\upsilon_{1}-m_{3}\upsilon_{3y}\Rightarrow \upsilon_{3y}=\frac{m_{1}}{m_{3}}\upsilon_{1}$$

где индекс 2 относится к дейтерию, индекс 1 относится к протону, индекс 3 относится к тритию.

Закон сохранения энергии в этой реакции:

$$\frac{1}{2}m_{2}\upsilon_{2}^{2}=\frac{1}{2}m_{1}\upsilon_{1}^{2}+\frac{1}{2}m_{3}\upsilon_{3}^{2}-E$$

Скорость $\upsilon_{3}$ была разложена на компоненты:

$$\upsilon_{3}^{2}=\upsilon_{3x}^{2}+\upsilon_{3y}^{2}$$

Подставляя в закон сохранения энергии, получим:

$$\frac{1}{2}m_{2}\upsilon_{2}^{2}=\frac{1}{2}m_{1}\upsilon_{1}^{2}+\frac{1}{2}m_{3}\left( \frac{m_{2}^{2}}{m_{3}^{2}}\upsilon_{2}^{2}+\frac{m_{1}^{2}}{m_{3}^{2}}\upsilon_{1}^{2} \right)-E$$

$$E=\frac{1}{2}m_{1}\upsilon_{1}^{2}\left( 1+\frac{m_{1}}{m_{3}} \right)+\frac{1}{2}m_{2}\upsilon_{2}^{2}\left( \frac{m_{2}}{m_{3}}-1 \right) \tag{1}$$

По условию задачи:

$$E_{1}=\frac{1}{2}m_{1}\upsilon_{1}^{2}=3,5 \text{ МэВ}$$
$$E_{2}=\frac{1}{2}m_{2}\upsilon_{2}^{2}=1,8 \text{ МэВ}$$

Отношение массы протона к массе трития: $\frac{m_{1}}{m_{3}}=\frac{1}{3}$, отношение массы дейтерия к массе трития: $\frac{m_{2}}{m_{3}}=\frac{2}{3}$. С учётом этого перепишем (1):

$$E=E_{1}(1+\frac{1}{3})+E_{2}(\frac{2}{3}-1)=\frac{4}{3}E_{1}-\frac{1}{3}E_{2}=\frac{1}{3}(4E_{1}-E_{2})$$

Подставив числовые значения, получим:

$$E\approx 4,1 \text{ МэВ}$$