TONGIORGI, Vanna
TONGIORGI, Vanna
– Nacque a Milano il 19 gennaio 1917, figlia di Alcandro e di Ada Corti.
Crebbe in un’atmosfera familiare caratterizzata da un vivace impegno per l’alfabetizzazione e la formazione dei giovani. Il padre, maestro elementare, fu autore di libri di testo e di letteratura per ragazzi e un attivo sostenitore del metodo didattico per l’istruzione primaria introdotto nel 1911 da Giuseppina Pizzigoni, con la cosiddetta Scuola rinnovata di Milano.
Vanna si iscrisse al corso di laurea in fisica all’Università milanese nel 1935. Studentessa molto brillante, riportò il massimo dei voti e la lode in quasi tutti gli esami. Si laureò il 14 luglio 1939, con una tesi sui raggi cosmici, conseguendo il punteggio di 110/110 e lode. Il suo relatore era il fisico Giuseppe Cocconi, laureato l’anno precedente nello stesso Ateneo e rientrato a Milano dopo un periodo di ricerche a Roma sotto la guida di Enrico Fermi. Appena laureata, Tongiorgi fu nominata assistente incaricata all’istituto di fisica milanese (1939-40). Nel corso del 1939, pubblicò con Cocconi quattro lavori, i primi di un sodalizio scientifico che sarebbe durato per tutta la vita: Sulla radiazione secondaria dei raggi cosmici (in Il Nuovo cimento, 1939, vol. 16, pp. 447-455); Sulla coerenza della radiazione cosmica (in La Ricerca scientifica, 1939, vol. 10, pp. 566-569); Sui secondari della componente mesotronica della radiazione cosmica (ibid., pp. 733-736); Über die Neutronen der kosmischen Ultra-Strahlung (in Naturwissenschaften, 1939, vol. 27, pp. 740 s.). Si trattava delle prime attività di ricerca in raggi cosmici condotte a Milano.
In seguito a pubblico concorso, dall’ottobre del 1940 Tongiorgi divenne docente di matematica e fisica presso il regio liceo di Varese (16 ottobre 1940), passando nel 1941 a insegnare al liceo ginnasio Daniele Crespi di Busto Arsizio.
Nel frattempo continuò a collaborare con l’istituto di fisica, prima nel ruolo di assistente volontaria (1940-41) e poi di aiuto alla cattedra di fisica (1943-45), tenuta da Giovanni Polvani. Proseguì le ricerche sui raggi cosmici, dedicandosi con Cocconi a misure a diverse altitudini effettuate con contatori Geiger-Müller riempiti ad argon e vapori di alcol (On the equilibrium of the components of cosmic radiation at sea level, in Physical review, 1940, vol. 57, n. 12, pp. 1180 s.; Lo spettro della radiazione cosmica a 2200 metri s.l.m., in La Ricerca scientifica, 1942, vol. 13, pp. 21-26; Sulla penetrazione degli sciami dei raggi cosmici a 120 e 2200 metri s.l.m., ibid., p. 192).
Le misure in alta quota erano condotte presso il passo Sella, sulle Dolomiti, mentre quelle a 120 m erano realizzate a Milano. Essi studiarono l’equilibrio tra le due componenti della radiazione cosmica: la componente molle, assorbita a livello del mare da uno strato di 10 cm di piombo, e la componente dura. Osservarono, contrariamente a quanto si pensava al tempo, che «l’equilibrio tra le componenti dura e molle non è raggiunto a livello del mare, ma solo sotto uno strato equivalente a 12 m di acqua» (On the equilibrium, cit.). Altri lavori con Cocconi riguardarono in quel periodo lo studio dei mesoni, particelle dei raggi cosmici con massa intermedia tra quelle dei protoni e degli elettroni, di cui al tempo non era chiara la natura.
A quegli anni risalgono, inoltre, le ricerche condotte con Cocconi e Andrea Loverdo sugli sciami estesi: l’insieme di «particelle elementari e di fotoni aventi origine da un fenomeno di moltiplicazione nell’aria provocato da una particella della radiazione cosmica» (Sugli sciami estesi dell’aria, in Il Nuovo cimento, 1943, vol. 1, pp. 314-324). Tale particella attraversava l’atmosfera «con energia tanto elevata (1011 – 1014 eV) da dare effetti sensibili fin negli strati inferiori dell’atmosfera stessa» (p. 314). Tongiorgi, Cocconi e Loverdo giunsero alla conclusione che alla formazione degli sciami estesi contribuissero processi di creazione a cascata di elettroni e mesoni. Dalle misure effettuate al passo Sella e a 120 s.l.m., inoltre, dedussero che gli sciami più densi sono prodotti da elettroni di energia di 1015-1016 eV, quelli meno densi da elettroni da 1012 eV (Experimental and theoretical evaluation of the density spectrum of extensive cosmic-ray showers, in Physical review, 1946, vol. 70, n. 11-12, pp. 846-849).
Accanto ai lavori in collaborazione, Tongiorgi condusse nel periodo milanese anche alcune ricerche indipendenti pubblicate su La Ricerca scientifica (Sulla valutazione del potere risolutivo dei contatori Geiger-Müller, 1940, vol. 11, p. 618; Sulla natura della componente elettronica dei raggi cosmici a 120 e a 2200 metri s.l.m., 1941, vol. 12, p. 144; Sull’effetto barometrico della componente elettronica dei raggi cosmici, ibid., p. 644; Sulla struttura fine delle curve zenitali della radiazione cosmica, 1943, vol. 1, pp. 96-100).
La passione in comune per la ricerca dei raggi cosmici, sbocciata e cresciuta negli anni bui a cavallo della guerra, costituì certamente un elemento importante del legame che si stabilì tra Vanna Tongiorgi e Giuseppe Cocconi. Si sposarono nel 1945 e due anni dopo si trasferirono negli Stati Uniti, dove Cocconi era stato chiamato, per iniziativa di Hans Bethe, nel ruolo di full professor alla Cornell University. Tongiorgi lasciò l’insegnamento, ma nei sedici anni di permanenza in America proseguì le ricerche sui raggi cosmici sia per conto proprio sia in collaborazione con il marito e altri fisici. Condusse campagne di misura nei laboratori all’Università, sulle Montagne Rocciose e sul lago Echo in Colorado. In particolare studiò la presenza e il processo di produzione dei neutroni nei raggi cosmici.
A questo periodo risale il maggiore contributo scientifico per il quale è ricordata: l’osservazione di una produzione multipla di neutroni, quando la radiazione cosmica colpisce un bersaglio composto da atomi pesanti, come uno strato di piombo. Tale produzione è oggi indicata con l’espressione spallazione neutronica. Tongiorgi trovò che il processo di produzione di neutroni avesse una sezione d’urto proporzionale al numero di massa dell’atomo bersaglio, elevato alla 2/3 (Neutrons in the extensive air showers of the cosmic radiation, in Physical review, 1949, vol. 75, n. 10, pp. 1532-1540; On the mechanism of production of the neutron component of the cosmic radiation, ibid., 1949, vol. 76, n. 4, pp. 517-526).
Successivamente passò allo studio delle particelle con l’ausilio degli acceleratori. Lavorò ad alcuni esperimenti al cosmotrone di Brookhaven, con fasci di fotoni e protoni, e al sincrotrone di Cornell, sulla produzione di coppie elettroniche (Interpretation of p-p interactions at Cosmotron energies, ibid., 1956, vol. 103, n. 5, pp. 1489-1501, con W.B. Fowler et al.; P-P interaction at 2.75 BeV, ibid., p. 1484, con M.M. Block et al.; Electron pair production in the field of the proton and in the field of the electron by photons of energy from 10 to 1 BeV, ibid., 1959, vol. 115, n. 3, p. 678, con E.L. Hart et al).
Negli anni americani nacquero i due figli Anna e Alan. Da allora Tongiorgi divise il suo tempo tra la ricerca e la famiglia. Tra il 1959 e il 1961 trascorse un periodo sabbatico al nuovo centro scientifico sorto a Ginevra, il CERN (Conseil Éuropéen pour la Recherche Nucléaire), per lavorare ai primi grandi acceleratori europei: il sincro-ciclotrone e il protosincrotrone. Rientrò definitivamente con la famiglia in Europa nel 1963, per lavorare stabilmente al CERN con suo marito. Qui ebbe un ruolo di primo piano nel progetto della camera a bolle per le alte energie Big european bubble chamber, al quale collaborò per diciotto anni, fino alla data del suo pensionamento nel 1982.
Morì a Ginevra il 15 ottobre 1997.
Fonti e Bibl.: Milano, Università degli studi di Milano, Centro APICE (Archivi della Parola, dell’Immagine e della Comunicazione Editoriale), fascicolo personale Vanna Tongiorgi.
V. Cocconi-T. (1917-1997), in CERN Courier, 1997, p. 31; G. Peruzzi - S. Talas, The Italian contributions to cosmic-ray physics from Bruno Rossi to the G-Stack. A new window into the inexhaustible wealth of nature, in La Rivista del nuovo cimento della Società italiana di fisica, 2007, vol. 5, pp. 197-257.