Vanna Tongiorgi si iscrive nel 1935 al corso di fisica presso l’Istituto di fisica dell’Università statale di Milano: il corso era stato istituito quello stesso anno grazie a Giovanni Polvani (1892-1970), titolare presso quell’Istituto della cattedra di fisica sperimentale dal 1929. Nell’autunno 1938 Vanna inizia un lavoro di tesi che ha come soggetto i raggi cosmici sotto la supervisione di Giuseppe Cocconi (1914-2008), giovane fisico della scuola milanese appena tornato da un periodo di sei mesi a Roma, dove, invitato da Edoardo Amaldi (1908-1989), aveva collaborato con Gilberto Bernardini (1906-1995) ed Enrico Fermi (1901-1954). Tongiorgi e Cocconi scrivono insieme nel 1939 Sulla radiazione secondaria dei raggi cosmici, primo prodotto di una collaborazione scientifica che durerà quasi cinquant’anni.
Vanna continua a fare ricerca presso l’Università milanese; nel 1942 Giuseppe vince la cattedra di fisica all’Università di Catania. Potrà iniziare il suo lavoro nella città siciliana solo alla fine del 1944 a causa degli eventi bellici legati alla Seconda Guerra Mondiale. Nel 1945 si sposano, e due anni dopo si trasferiscono negli Stati Uniti, presso la Cornell University, dove a Cocconi era stata offerta una cattedra dal fisico Hans Bethe (1906-2005). Rimarranno alla Cornell fino al 1963: là nascono i due figli, Anna ed Alan, e Vanna prosegue le sue ricerche sui raggi cosmici, sola e in collaborazione col marito, insieme al quale compie diversi esperimenti nei laboratori dell’Università e nelle Montagne Rocciose. Individua il fenomeno detto spallation (il processo di frammentazione di un nucleo atomico in più parti a seguito di collisioni con particelle veloci di grande energia) e grazie a questo riscontra che i raggi cosmici producono un numero inaspettatamente alto di neutroni quando colpiscono determinati bersagli. Con il fisico Ralph Shutt (1913-2001) porta avanti ricerche nella camera di diffusione presso il Laboratorio nazionale di Brookhaven, specializzato in fisica nucleare, ottenendo importanti risultati con i protoni e i fasci di protoni.
Tra il 1959 e il 1961 Vanna è con Giuseppe, in periodo sabbatico dall’Università statunitense, al CERN di Ginevra, dove lavora con i primi acceleratori di particelle utilizzati in quei laboratori, il Sincro-ciclotrone e il Proto-sincrotrone. Insieme torneranno al CERN dopo il 1963, per rimanervi per il resto della loro carriera. Là Vanna è, nelle parole dei colleghi, «il cuore» del progetto di collaborazione europea di una camera a bolle per le alte energie (European High Energy Bubble chambre) per 18 anni, fino al suo pensionamento nel 1982. Viene ricordata con affetto e stima: alla gentilezza univa un rigore nel lavoro, che si manifestava anche nel corso della revisione degli articoli prodotti nell’ambito del progetto. Come si legge nel necrologio comparso sulla rivista legata al CERN, «era una grande lavoratrice e un eccellente fisico, e allo stesso tempo aveva una maturità unica e un giudizio infallibile, che esprimeva con gentilezza».
Vanna Tongiorgi muore nel 1997, Giuseppe Cocconi morirà a Ginevra nel 2008: sono stati un punto di riferimento per il CERN, e una coppia unita e affiatata nel lavoro e nella vita. Come ricordano i colleghi, Vanna «amava l’arte e le montagne. Ogni sabato mattina lei e Giuseppe visitavano le gallerie di Ginevra. La sua guida gentile era sempre apprezzata, che si trattasse di consigliare giovani fisici, o, con il marito, di iniziare i propri colleghi alla loro prima discesa della Vallée Blanche».

G. Cocconi, V. Tongiorgi, Sulla radiazione secondaria dei raggi cosmici, «Il Nuovo Cimento», Vol. 16, Numero 9, Novembre 1939

G. Cocconi, V. Tongiorgi, On the Equilibrium of the Components of Cosmic Radiation at Sea Level, «Physical Review», 57, 1180 (1940)

G. Cocconi, A. Loverdo, V. Tongiorgi, Sugli sciami estesi dell’aria, «Il Nuovo Cimento», 1943

G. Cocconi, A. Loverdo, V. Tongiorgi, Sulla costituzione degli sciami estesi dell'aria, «Il Nuovo Cimento», 1944

G. Cocconi V. Tongiorgi, La vita media del mesone, «Il Nuovo Cimento», Vol. 2, Numero 1, Aprile 1944

G. Cocconi V. Tongiorgi, Lo spettro di densità degli sciami estesi dell'aria, «Il Nuovo Cimento», Vol. 2, Numero 1, Aprile 1944

G. Cocconi, A. Loverdo, V. Tongiorgi, Valutazione sperimentale e teorica degli spettri di densità degli sciami estesi, «Il Nuovo Cimento», Vol. 3, Numero 1, Dicembre 1946

V. Tongiorgi, Sui secondari del mesone generati per urto, «Il Nuovo Cimento», 1946

G. Cocconi, A. Loverdo, V. Tongiorgi, The Density Spectrum of the Extensive Cosmic-Ray Showers of the Air, «Physical Review», 70, 841 (1946)

G. Cocconi, A. Loverdo, V. Tongiorgi, Experimental and Theoretical Evaluation of the Density Spectrum of Extensive Cosmic-Ray Showers, «Physical Review», 70, 846 (1946)

G. Cocconi, V. Tongiorgi, On the Fine Structure of Zenithal Curves of the Cosmic Radiation, «Physical Review», 70, 850 (1946)

G. Cocconi, A. Loverdo, V. Tongiorgi, Penetrating Particles in Air Showers, «Physical Review», 70, 852 (1946)

G. Cocconi, V. Tongiorgi, The Mean Lifetime of the Meson, «Physical Review», 70, 855 (1946)

V. Tongiorgi, On the Presence of Neutrons in the Extensive Cosmic-Ray Showers, «Physical Review», 73, 923 (1948)

V. Tongiorgi Cocconi, Sull'origine dei neutroni associati con gli sciami estesi della radiazione cosmica, «Il Nuovo Cimento», 1948

V. Tongiorgi Cocconi, Sulla presenza di neutroni negli sciami estesi dei raggi cosmici, «Il Nuovo Cimento», 1948

G. Cocconi, V. Cocconi-Tongiorgi, K. Greisen, Neutrons in the Penetrating Showers of the Cosmic Radiation, «Physical Review», 74, 1867 (1948)

G. Cocconi, V. Cocconi Tongiorgi, K. Greisen, Penetrating Particles in Extensive Cosmic-Ray Air Showers, «Physical Review», 75, 1063 (1949)

V. Cocconi Tongiorgi, Neutrons in the Extensive Air Showers of the Cosmic Radiation, «Physical Review», 75, 1532 (1949)

G. Cocconi , V. Cocconi Tongiorgi, The Density Spectrum of Extensive Air Showers of Cosmic Rays, «Physical Review», 75, 1058 (1949)

G. Cocconi, V. Cocconi Tongiorgi, Angular Distribution and Multiplicity of Neutrons Associated with Local Cosmic-Ray Showers, «Physical Review», 76, 318 (1949)

V. Cocconi Tongiorgi, On the Mechanism of Production of the Neutron Component of the Cosmic Radiation, «Physical Review», 76, 517 (1949)

G. Cocconi, V. Cocconi Tongiorgi, Intensity and Lateral Distribution of the N-Component in the Extensive Showers of the Cosmic Radiation, «Physical Review», vol. 79, 730 (1949)

G. Cocconi, V. Cocconi Tongiorgi, K. Greisen, The Lateral Structure of Cosmic-Ray Air Showers, «Physical Review», 76, 1020 (1949)

G. Cocconi, V. Cocconi Tongiorgi, M. Widgoff, Cascades of Nuclear Disintegrations Induced by the Cosmic Radiation, «Physical Review», 79, 768 (1950)

G. Cocconi, V. Cocconi Tongiorgi, Nuclear Disintegrations Induced by μ-Mesons, «Physical Review», 84, 29 (1951)

V. Cocconi Tongiorgi, S. Hayakawa, M. Widgoff, High Pressure BF3 Proportional Counters,  «Review of Scientific Instruments », Vol 22, Issue 12 December 1951

V. Cocconi Tongiorgi, D. A. Edwards, Neutrons Produced in the Absorption of Negative π-Mesons at Rest, «Physical Review», 88, 145 (1952)

Vanna Cocconi-Tongiorgi (1917-1997), «CERN Courier», Vol. 37, Fasc. 9, November 1997, pp. 30-32

Giuseppe Cocconi (1914-2008), Cern Publications, Archivi Cern online, http://cdsweb.cern.ch/record/1142555