居里夫妇同心协力进行的第一场科学“攻坚战”，就是揭开放射性现象的奥秘。
这是一场艰难的战斗，是走前人没有走过的新路。
1897年，年轻的玛丽准备考博士学位，她需要选择一个写博士论文的题目。她翻阅了科学院的材料，看到了年轻学者柏克勒尔公布的一份实验报告。其中提到，他在研究铀盐的时候，发现了一种射线，和伦琴射线（就是X光）一样，能对感光胶片和验电器起作用，不同的是，这种新发现的射线是自发产生的，不需要任何外界刺激。于是，玛丽决定研究这些射线的性质和来源，以此作为自己博士论文的题目。
当时，玛丽已做了妈妈，她的大女儿伊伦出世了。家务是繁重的，但她的科研工作丝毫没有受到影响。经过几周的研究，她作出了一个大胆的假设：有一种放射性很强的新的元素，隐藏在沥青铀矿石中。她决心去寻找这种新元素的踪迹。
玛丽的这一重要假设，引起彼埃尔极大的兴趣。他停止了自己的晶体研究工作，和玛丽一起投入了这场新的“战斗”。
在巴黎洛蒙街的一个破旧的棚里，他们穿上被化学药液腐蚀了的工作服，在熏人的烟雾中，从沥青铀矿石中，寻找着那个含量还不到百万分之一的新元素。他们像警察追捕犯人似的，在所怀疑的某个区域内，“挨门逐户”地搜索。花了将近一年的时间，他们终于发现，躲藏在沥青铀矿石中的“犯人”，不是一个，而是两个。到1897年7月，他们分离出了其中的一个。
“你应该给它定一个名字。”彼埃尔对他的夫人说。
玛丽安静地想了一会，她的心飞回了自己的祖国。“把这个新发现的元素定名‘钋’吧！”因为拉丁文“钋”的词头和波兰国名的词头一致，藉以纪念她的祖国。彼埃尔欣然同意了妻子的提议。
“钋”被发现了。另一个未知的元素——后来他们定名为镭——隐藏得更隐蔽。要把它从沥青铀矿石中分离出来，需要加工几吨重的矿石。而这种矿石是稀有的，价格高昂。在欧洲，当时只有捷克才有。就他们的收入来看，要完成这项科学研究，根本办不到。
怎么办呢？天才的想象力帮助了这两位科学家。他们推测，从沥青铀矿石中提取了铀以后，他们要寻找的那个新元素还会存留在矿渣中。这种废弃的矿渣，在捷克堆满了荒地。于是，他们经过维也纳科学院的帮助，弄到了几吨废矿渣。就是这样，他们也花掉了全部存款，变卖了所有值钱的家当。
矿渣到手了，新的实验又开始了。没有助手，也没有机械，全靠繁重的体力劳动。玛丽回忆起当时的工作情况，曾这样写道：“我第一次炼制20公斤左右的材料，就要使整个工棚塞满了装溶液和沉淀渣滓的大罐子。搬动容器，倾倒溶液，在铁锅边一连几小时地搅拌溶浆，可真不是一件容易的事……为了不中断重要的实验，我经常就在小铁炉旁做点饭吃。有时候我一天都在院子里搅拌煮沸的溶液，使用的搅拌棍跟我的个子一样高。到傍晚，我累得连站也站不住了……尽管工作是艰苦的，但是我们都觉得幸福。我们完全被迷住了，恍若置身梦境。”
是的，工作是艰苦的，又是幸福的，经过1000多天的艰苦劳动，他们终于提炼出一克纯镭。一天晚上，居里夫妇摸黑走进他们的实验室，去看望他们刚刚诞生的“小宝贝”。啊！光，多美的光！像蓝色的萤火，在黑暗中闪耀着，闪耀着。
“看哪，看哪，我们的‘小宝贝’有多美！”
玛丽说着，很谨慎地找到一把椅子，坐下来了。彼埃尔扶着她的肩膀，默默不语，只是用手轻轻地抚摸着妻子的长发。两个人静静地注视着那美丽的萤光，注视着那射线的神秘来源，注视着镭，他们所发现的镭！
镭，这个难产的“小宝贝”，经过4年多的“孕育”，终于诞生到人间。这是他们科研的成果，也是爱情的结晶。
