Для того чтобы существование новых элементов могло быть признано, их нужно не только предсказать, но и получить. Предстояло проделать титаническую работу по выделению элементов в чистом виде. При этом надо иметь в виду, что процентное содержание их в смоляной урановой руде ничтожно.

Нет помещения, нет средств, нет сырья, нет подсобного персонала, но ученые продолжают работу. Расходы на исследования покрываются из собственных сбережений. Супруги покупают в Австрии никому не нужные отходы урановой руды, которые, по их мнению, должны содержать полоний и радий. Им разрешили использовать дощатый сарай во дворе института с дырявой крышей и чугунной печью. Они разделили обязанности: Пьер занялся изучением свойства радиоактивных излучений, Мария работала над получением солей радия. В этом же сарае одна, без всякой помощи, она перерабатывает тонны отходов руды, совмещая одновременно обязанности ученого, технического работника, инженера и чернорабочего.

Свойства полония и радия подрывали всю систему установившихся в физике понятий о строении вещества. Многие ученые с недоверием встретили сообщение о новом открытии. Для того чтобы убедить их, потребовалось четыре года. Наконец, Склодовской удалось получить в чистом виде соль радия, определить его атомный вес. Ее способ получения чистых солей радия до сих пор применяется в промышленности. Супруги Кюри исследовали свойства испускаемых радием альфа-, бета- и гамма- лучей, ионизирующее химическое, тепловое, фотографическое действие радиоактивности, поглощение излучения различными телами и др.

В 1900 году Склодовская-Кюри высказала гипотезу о самопроизвольном распаде радиоактивных элементов. Раньше думали, что атомы веществ неизменны. Тщетно пытались древние алхимики превращать одни элементы в другие. С открытием радия оказалось, что атомы одних веществ могут превращаться в атомы других веществ. Открытие этого чудесного элемента одно из самых поразительных в XX веке. С него берет свое начало учение об атомном ядре.

В 1902 году Склодовской-Кюри удается добыть дециграмм чистого радия. Впереди масса увлекательной работы по изучению свойств диковинного элемента, но полностью отдаться науке нельзя, так как источником средств к существованию служит только плохо оплачиваемая педагогическая работа Пьера в институте. A семья растёт. Родилась вторая дочь Ева, в семье Кюри живет отец Пьера, воспитывающий маленькую Ирен. Пьер берет дополнительную работу на подготовительных курсах для студентов-медиков при Сорбонне, а Мария становится преподавателем педагогического института в Севре. Преподавательская работа поглощает очень много времени, и все же с 1899 по 1904 год супруги опубликовали 32 научные работы, посвященные радию и его свойствам.

Скоро стало известно, что радий оказывает и физиологическое действие. Его можно использовать для лечения некоторых заболеваний - он разрушает больные клетки. Начинается промышленное производство радия. Секрет обработки урановой руды известен только супругам Кюри, они могли бы получить патент и стать миллионерами, но оба считают, что это противоречит духу науки. Они безвозмездно сообщают все необходимые сведения инженерам и промышленникам, а сами по-прежнему, не имея оборудованной лаборатории, довольствуются сараем.

Имена супругов Кюри уже широко известны в научном мире. Пьеру предложили орден почётного легиона, он отказался принять его, заявив при этом: «Не откажите, пожалуйста, в любезности поблагодарить господина министра и сообщить ему, что я не испытываю никакой нужды в знаках отличия; но больше всего нуждаюсь в лаборатории». Однако это красноречивое замечание не оказало должного воздействия на власть имущих Франции, и лаборатории по-прежнему нет.

1903 год становится годом славы супругов Кюри. Знаменитый Лондонский королевский институт приглашает их в Англию прочесть доклад радии. Мария Кюри была первой женщиной, присутствовавшей на заседании Королевского института. Супругам присуждают высокую научную награду (медаль Деви), приглашают на приемы, банкеты.

Слава прочно входит в дом Кюри. B конце того же года им вместе с Беккерелем за открытие радиоактивности присуждается Нобелевская премия.

Только после присуждения Нобелевской премии Пьеру Кюри предложили профессорскую кафедру в Парижском университете. Он был совершенно равнодушен к славе, орденам и рангам, чужд духу соперничества и нуждался только в одном — в достаточно оборудованной лаборатории. С большим трудом ему удается получить некоторые ассигнования на расширение небольшой лаборатории. Ученые расстаются со своим сараем. Денежным затруднениям в связи с получением Нобелевской премии тоже приходит конец. Но в туманный апрельский день 1906 года Пьер Кюри трагически погиб: на узкой парижской улице его раздавила ломовая лошадь. Так нелепо оборвалась жизнь этого замечательного ученого и человека, обогатившего не только физику, но и кристаллографию, медицину и геологию.