德国物理学家伦琴于1895年发现了X射线，1896年，法国科学家柏克勒尔发现了含铀物质的自发放射。居里夫妇决心探索这其中的秘密，他们选择铀射线为科研项目，以发现铀沥青矿里所含有的强烈放射性的新元素。他们首先发现了一种新的放射性元素，为了纪念祖国波兰，居里夫人把它命名为钋；之后了们又发现了放射性更强的镭，并决心把镭提炼出来。由于买不起含镭的铀矿石，他们只好利用廉价的铀沥青残渣，借一间不蔽风雨的厂棚作实验室。冒着酷暑严寒，使用极其简单的工具，忍受着刺鼻的气味，经过54个月的辛勤努力，终于从几十吨铀沥青残渣中提炼出0.12克氯化镭，并精确地测定镭的原子量为225，放射性比铀强约200万倍。1903年，居里夫人获得博士学位。同年，因对放射现象研究作出突出贡献，居里夫妇被授予诺贝尔物理学奖。自从放射性元素特别是镭被发现后，放射学和粒子物理学由此诞生。