Nata a Pisa il 23 febbraio 1893, Nella era la quarta dei cinque figli del senatore Ludovico Mortara e di Clelia Vivanti. Trasferitasi con la famiglia dapprima a Napoli e poi a Roma, si diplomò al liceo "Ennio Quirino Visconti" della capitale. Dopo aver conseguito la laurea in fisica nel 1916 presso l’Università di Roma, diventò assistente di Orso Mario Corbino, già professore di fisica complementare, indi dal 1918 docente di fisica sperimentale. Nello stesso anno, alla morte di Pietro Blaserna, diventò direttore dell’Istituto fisico di via Panisperna.

I primi lavori pubblicati nel 1917 nel «Nuovo cimento» sulla caratteristica dinamica dei tubi per raggi X, si inseriscono saldamente nel solco della ricerca elettrotecnica portata avanti in quel periodo da Corbino in collaborazione con un altro suo assistente, Giulio Cesare Trabacchi. I due avevano infatti realizzato un dispositivo per la produzione di alte tensioni da utilizzare per alimentare i tubi a raggi X impiegati in radiodiagnostica e radioterapia. Risale sempre al 1917 anche un saggio di Nella sulla «relazione fra tensione e corrente elettrica in un arco» [Giannetto, 2007, p. 108] dal titolo Sulla caratteristica dell’arco cantante nei regimi cui corrispondono diverse emissioni spettrali, scritto insieme con Elena Freda, matematica e collaboratrice del celebre Vito Volterra, padre dell’analisi funzionale, senatore e uomo potente all’interno dell’accademia non solo italiana.

A metà degli anni Venti, le venne affidato l’incarico della conservazione del «Corista uniforme», ovvero il diapason che forniva la frequenza musicale campione e che era depositato presso l’Ufficio del corista internazionale, voluto da Blaserna nel 1885 con sede proprio nell’Istituto di via Panisperna. Il compito del conservatore consisteva nel monitorare l’influenza della temperatura sulla frequenza del corista campione, ossia dedurre il coefficiente di temperatura cui il corista medesimo rendeva la frequenza di 435 Hz.

Alla categoria degli apparati per la rilevazione e l’analisi del suono appartiene pure il «Trasformatore di curve da logaritmiche in lineari e viceversa», uno strumento ideato da Nella per lo studio degli apparecchi destinati alla riproduzione elettrica dei suoni e che oggi si trova nella collezione dell’Istituto superiore di sanità.

Nel frattempo, Corbino, divenuto senatore e pluriministro, aveva contribuito a realizzare condizioni favorevoli per la nascita del gruppo di giovani fisici che ruotava attorno ad Enrico Fermi: i famosi “ragazzi di via Panisperna”.

Inoltre, nel 1923, egli aveva investito risorse umane e finanziarie nella creazione dell’Ufficio del radio, un organismo di promozione e controllo dell’impiego delle sostanze radioattive nella ricerca fisica e in quella biomedica. Situato all’interno dell’Istituto di via Panisperna e diretto da Trabacchi, l’Ufficio, denominato dal 1925 Laboratorio di fisica della sanità pubblica, svolse un ruolo determinante nelle ricerche sulla radioattività indotta dai neutroni intraprese da Fermi a partire dal 1931, fornendo i costosissimi materiali necessari alla sperimentazione medesima.

Quanto preziosa fosse l’attività svolta dall’Ufficio nell’impiego delle sorgenti radioattive a fini scientifici è testimoniato proprio dalla Mortara, la quale, insieme a Trabacchi, ideò alcuni metodi per “tarare” i preparati radioattivi servendosi di camere di ionizzazione, descrisse le proprietà di diffusione del radon e migliorò i procedimenti per la sua purificazione. Oltre a ciò, lavorò agli impianti messi a punto per l’estrazione del radon da una soluzione di cloruro di radio; impianti da lei stessa descritti in un articolo del 1932 pubblicato sulla «Rivista di radiologia e fisica medica».

Due anni dopo, Fermi scoprì la radioattività indotta dai neutroni e la proprietà delle sostanze idrogenate di potenziarla, aggiungendo un tassello fondamentale alle ricerche di fisica nucleare.

È noto come nel 1938 in seguito alle leggi razziali emanate dal regime fascista, in base alle quali docenti e studenti ebrei furono espulsi dalle scuole di ogni ordine e grado, il gruppo di via Panisperna si disperse. Anche Nella venne radiata dall'Università nel 1939 e dalle associazione di cui era membro compresa la Società italiana per il progresso delle scienze.  Lasciata l’Italia, riparò in Brasile, a Rio de Janiero, presso il fratello maggiore Giorgio, già ordinario di statistica all'Università di Milano, che era partito nel gennaio del 1939. La preoccupazione per la famiglia rimasta in patria anche dopo lo scoppio della guerra la convinse a ritornare clandestinamente a Roma nel 1941, ove visse nascosta in un istituto religioso in costante pericolo fino alla liberazione.

Dopo la guerra fu reintegrata all’università e, nel gennaio del 1949, le venne confermata in via definitiva l'abilitazione alla libera docenza in fisica sperimentale che ella aveva ottenuto già nel 1934. In ateneo tenne a lungo il corso di sperimentazioni fisiche al biennio propedeutico dell’Istituto di fisica. Nel 1958 entrò nel Reparto di microscopia elettronica del laboratorio di fisica dell’Istituto superiore di sanità, proseguendo nella ricerca in qualità di assistente di Daria Bocciarelli.

Si è spenta a Roma nel 1988.

Assistente di Orso Mario Corbino alla cattedra di fisica sperimentale dell’Università di Roma dal 1920 e libera docente nella medesima materia dal 1934, Nella Mortara partecipò al movimento che a partire dalla metà degli anni Venti trasformò radicalmente la pratica della ricerca fisica in Italia. Sebbene fin dai primi anni del Novecento la teoria della relatività e la teoria dei quanti avessero costretto a ripensare i principi della fisica classica, la comunità scientifica italiana era rimasta legata ad una visione ottocentesca della fisica sperimentale e si era altresì dimostrata impermeabile verso la “nuova” fisica teorica. Fu per l’appunto grazie al ruolo propulsivo di Corbino, il quale si circondò di giovani assistenti sensibili alle novità e sponsorizzò il gruppo guidato da Enrico Fermi, che l’Italia negli anni Trenta riuscì a giocare un ruolo affatto marginale nel contesto della fisica internazionale.

«Gli anni dal 1926 al 1936 furono veramente fecondi per la ricerca scientifica nell'Istituto di fisica in Panisperna […] e permettetemi di ricordare i nomi delle persone che in questo periodo collaborarono alla vita di questo Istituto […] non posso dimenticare il gentil sesso femminile rappresentato dall'aitante figura della prof. Nella Mortara, che successe al prof. Folgheraiter nella direzione degli Esercizi di Fisica. Con lei il mio ricordo va in tempi più lontani quando era studentessa. Pensate che ha tenuto in braccio mio figlio e gli ha corretto i compiti di latino e di algebra».

(L. Zanchi, Ricordi di Via Panisperna, «Giornale di fisica», 1979, p. 231).

«Coloro che, come studenti di fisica, fisico-matematica, ingegneria, […] hanno frequentato tra il 1917 e il 1958 (un periodo di più che quarant’anni) l’Istituto di fisica dell’Università di Roma, sono stati tutti allievi di zia Nella, a “Fisichetta”, come si chiamavano allora scherzosamente gli Esercizi di Fisica del primo biennio, in contrapposizione a “Fisicona”, il corso biennale di Fisica Sperimentale. Si può scommettere senza timore di perdere, che la stragrande maggioranza di loro […] non può certo aver dimenticato la figura alta, snella, un po’ legnosa, di quella signorina dall’età indefinibile, sempre in moto, camice e zazzera bianchi svolazzanti, che li aveva istruiti e poi guidati, con quella sua vociaccia inconfondibile e terribile, che riempiva ogni angolo dell’Istituto, aspra insieme e cortese, aggressiva e serenamente cordiale.

Zia Nella apparteneva a quella rara categoria di docenti, che è del tutto indifferente che insegnino matematica o greco, fisica pratica o sanscrito; che lasciano sempre una traccia nell’animo dei giovani, non per le specifiche nozioni che loro eventualmente trasmettono, ma per il modello di comportamento che trasmettono. […] Tutti rispettano la sua straordinaria franchezza, che non teme di dire sempre anche le verità più sgradevoli […] ma quello che più colpisce i suoi giovani allievi è il senso del dovere, […] lo scrupolo e lo slancio nell’assolvimento quotidiano dei suoi compiti, che era stato sempre il suo caratteristico modo di affrontare la vita. […] È per questo che ci teniamo a dire, quasi con una nota di orgoglio, di essere stati suoi allievi».

(M. Ageno, Ricordo di “zia Nella”, Roma, agosto 1989, dattiloscritto).

«Il 19 marzo del 1952 mi laureai in fisica con Bruno Ferretti, uno dei più noti e importanti fisici italiani di quel tempo. Avevo 22 anni […]. Ero, molto probabilmente, “immaturo”, anche se oggi non so più esattamente che cosa voglia dire. Contrariamente a ciò che accade adesso, però, la mia immaturità servì a qualcosa. A differenza di Ferretti, che mi terrorizzava coi suoi modi sbrigativi e impazienti, Enrico Persico […] mi prese a ben volere e mi avviò alla ricerca. […] Anche Nella Mortara (che noi studenti chiamavamo confidenzialmente “zia Nella”) era estremamente affettuosa con me e mi proteggeva: sicché avevo alcuni appoggi su cui contare, perché apparivo curioso, diligente e disponibile, un allievo esemplare».

(C. Bernardini, Cervelli in gabbia, Fisica/mente http://www.fisicamente.net).

(con E. Freda), Sulla caratteristica dell’arco cantante nei regimi cui corrispondono diverse emissioni spettrali, «Rendiconti della R. Accademia dei Lincei, classe di scienze fisiche, matematiche e naturali», s. 5, XXV, 1916, pp. 438-445 and XXVI, 1917, pp. 116-123 (ristampato «Nuovo cimento», s. 6, XIII, 1917, pp. 297-317).

L’Ufficio del Radio, «Rivista di radiologia e fisica medica», vol. IV, n. 4,1932, pp. 463-468.

Apparecchi per la taratura dei preparati radioattivi, «Rivista di radiologia e fisica medica», vol. VII, n. 3, 1933.

Un metodo semplice per determinare il coefficiente di diffusione della emanazione del radio, «Rendiconti della R. Accademia nazionale dei Lincei, classe di scienze fisiche, matematiche e naturali», XVII, 1933.

Sull’impiego dell’aria liquida per la purificazione della emanazione del radio, «Rendiconti della R. Accademia nazionale dei Lincei, classe di scienze fisiche, matematiche e naturali», XVII, 1933.

L. Zanchi, Ricordi di via Panisperna, «Giornale di fisica», 1979, p. 231.

M. Ageno, Ricordo di “zia Nella”, Roma, agosto 1989, dattiloscritto.

G. Israel, P. Nastasi, Scienza e razza nell’Italia fascista, Bologna, Il Mulino, 1998, p. 257.

P. Nastasi, Il contesto istituzionale, in La matematica italiana dopo l’unità. Gli anni tra le due guerre, a cura di S. Di Sieno, A. Guerraggio, P. Nastasi, Milano, Marcos y Marcos, 1998, pp. 817-943, in particolare p. 870.

A. Capristo, L’espulsione degli ebrei dalle accademie italiane, Torino, Silvio Zamorani editore, 2002, p. 305.

M.G. Ianniello, La storia dell’Istituto di fisica della Sapienza attraverso le sue collezioni, Roma, Città di Castello, 2003, p. 229.

A. De Gregorio, Enrico Fermi and the Discovery of Neutron-Induced Radioactivity: a Project Being Crowed, 2005, http://arxiv.org/ftp/physics/papers/0501/0501140.pdf, in particolare p. 6.

C. Bernardini, Cervelli in gabbia, Fisica/mente http://www.fisicamente.net

E. Giannetto, Elena Freda, Vito Volterra and the conception of the hysterical nature, in More than Pupils. Italian Women in Science at the Turn of the 20^th Centuty, eds. V.P. Babini, R. Simili, Firenze, Olschki, 2007, pp. 107-123.