La presente propuesta contempla la el estudio de la interacción débil hadrónica mediante la realización de experimentos con neutrones de baja energía, en los que se busca medir observables de la violación de la paridad que pueden relacionarse con la interacción débil nulceón-nucleón. El tamaño de las observables a medir constituye un reto experimental, donde se requiere instrumentación especializada sensible a partes por millón. La propuesta surge como seguimiento al trabajo que hemos venido desarrollando en el área desde el 2006, con el propósito de dar continuidad y conclusión a tres experimentos: NPDGamma, Netron Spin Rotation y n-3He. La propuesta contempla la incorporación de nuevos aspectos y compromisos de desarrollo de instrumentación en estos experimentos, con una fuerte componente de formación de recursos humanos. Por otro lado, también se contempla la realización de los primeros estudios relacionados con el desarrollo de una fuente de neutrones de baja energía en México, en el reactor TRIGA Mark III del Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares, la cual tendría un impacto positivo no sólo en ciencia básica, sino también en la parte de aplicaciones para estudios en materia condensada.

La interacción débil hadrónica es uno de los aspectos menos entendidos en el modelo estándar. Su planteamiento a partir de primeros principios se ha visto obstaculizado debido a que la Cromodinámica Cuántica (QCD) es una teoría no perturbativa, y las energías que caracterizan a los quarks en sistemas que interactúan fuertemente (hadrones) son bajas. El estudio experimental de esta interacción, en sistemas con pocos nucleones donde la interpretación de los resultados no se vea afectada por cuestiones de estructura nuclear, es un tema novedoso que promete arrojar luz sobre este aspecto. Uno de los sistemas hadrónicos más simples que existen es obviamente el neutrón, cuyo uso en experimentos para medir efectos de la interacciones débil, que son del orden de la intensidad de esta interacción con respecto a la fuerte (10^-7), ha sido factible sólo hasta hace unos años, gracias al desarrollo de fuentes muy intensas de neutrones alrededor del mundo, motivadas más bien por sus aplicaciones en estudios de materia condensada. Afortunadamente se han destinado algunas líneas a investigación a la física fundamental, donde ahora se realizan y se plantean experimentos de este tipo, que buscan medir observables con precisiones nunca antes alcanzadas en física nuclear. El comité asesor en física nuclear de EUA recientemente ha recomendado la realización de estos experimentos. Por otro lado, el desarrollo de una fuente de neutrones lentos en México traería beneficios en múltiples aspectos, pues aparte de permitirnos contar con un laboratorio donde probar la instrumentación que estamos desarrollando en el país para este tipo de experimentos, permitiría también llevar a cabo parte de las muy extensivas pruebas que los aparatos experimentales completos requieren antes de montarse en la línea con gran intensidad de neutrones, donde el tiempo asignado debe estar dedicado únicamente a la adquisición de datos. Es decir, contar con una fuente donde ajustar y afinar los experimentos es sumamente valioso, y atraería a colaboradores internacionales. También, con el desarrollo actual de cada vez más y mejores fuentes de neutrones, la investigación en materiales y procesos para moderar y transportar neutrones es un área muy activa que a futuro podría formar parte del programa de investigación de la fuente de neutrones en México. Finalmente no se puede dejar de lado que, como ya se ha mencionado, los neutrones son una herramienta poderosa para estudios en materia condensada, y aplicaciones de este tipo podrían desarrollarse con un impacto muy positivo en estudios en áreas muy diversas.