1896年，亨利·贝克莱尔发现了一个奇特现象，我们的注意力被吸引过去。当时，伦琴发现了X射线，所以有多位物理学家在探究荧光物质在阳光照射下是否能够发射出类似X射线的射线来。就此，亨利·贝克莱尔正在研究铀盐，竟然意外地发现了一个与他探寻的现象完全不同的现象：铀盐可以自发地发射出一种性质独特的射线。这就是放射性的发现。
亨利·贝克莱尔发现的现象是这样的：把铀盐放在用黑纸裹得严严实实的照相底片上，在暗处放上几天，结果底片上会显出一个影像来，与在日光照射铀盐的情况下所获得的影像相近。这种显影是由于铀射线穿过黑纸造成的。这种铀射线能够像X射线一样，使验电器放电，把验电器周围的空气变成导电体。
亨利·贝克莱尔深信，铀盐的这种特性与放在暗处时间长短无关，即使把它在暗处放上数日，其放射性的特性依然存在。因此，有理由要问，这种能量源自何处？尽管这种能量微乎其微，但它却是不断地从铀盐中放射出来的。
我们觉得研究这个现象很有意思，尤其是这个现象是全新的问题，尚无人问津。我决心就这一问题展开探究。
为了进行实验研究，就必须有研究场所。皮埃尔获得校长的批准，把一楼的一间装有玻璃门窗的屋子腾出让我使用。这间屋子原是一间储藏室，并兼作机修间。
为了对贝克莱尔所获得的结果作进一步的研究，就必须使用精确的定量测量。而铀盐辐射的射线在空气中产生的传导性是最适合于计量的现象。这种现象名为电离作用，X射线也有这种现象，而X射线的那些主要特性也是刚从电离现象获知的。
为了测量铀盐辐射经过空气时使空气离子化而产生的极其微弱的电流，我可以利用皮埃尔和雅克·居里兄弟俩发明的仪器，其方法是利用电离作用引起的微小电流所含有的电量，在一极灵敏的静电计中，与一压电石英结晶所得到的电量相平衡，从而计量出极微小的电流。这样，我们的仪器设备就必须有一个居里静电计、一块压电石英晶体以及电离室。电离室由一个平板电容器组成，其上板与静电计相连，而下板涂有薄薄一层需要计量的物质，下板还需要加上一定数量的电压。在潮湿狭小的底层使用这种仪器设备很不合适。
我的实验结果证实了铀盐的放射性是可以准确地测量的，而且这种放射性是铀元素的原子特性之一，其放射性的强度只与化合物中所含铀的数量成正比，并不受化合物的化学性质的影响，也不受外界的光和热的影响。
我开始研究是否还存在一些其他的也具有放射性性质的物质，于是我把当时已知的所有元素，无论是纯元素还是其化合物，全都分析研究了一遍。结果，我发现只有钍的化合物能放射出与铀相类似的射线。钍的放射性强度与铀处于同一水平，而且它的射线也是钍元素的特性。
自这时起，就必须想出一个新名称来确定铀和钍等物质所显示的新物质了。我建议用“放射性”这一名字，随后，这一名称便被广泛使用开来。具有放射性的元素就被称之为“放射性元素”了。
我在研究的过程中，不仅有机会分析研究了一些简单化合物，如各种盐和氧化物，而且还分析了一些矿物。它们中有几种含有铀和钍的矿物也有着放射性，但其放射性似乎不很正常，因为其放射性的强度比纯铀或纯钍所具有的放射性还要强。
这种反常当然令我们十分惊讶。当我十分肯定这不属于实验的错误时，就必须对这种反常现象找出一种答案来。于是，我就假定在含有铀和钍的矿物中一定含有少量的另一种元素，它的放射性比铀或钍的放射性更强。这种元素不可能是人们已知的元素中的一种，因为我们对已知元素都作了分析研究，这大概是一种新的化学元素。
我急不可耐地想尽快地证实我的这种假设。皮埃尔对这个问题也饶有兴趣，他把他的晶体研究搁下来——他还以为只是暂时地搁一搁哩——同我一道寻找这个新的元素。
我们选取了一种名叫沥青矿物的含铀矿石，它在纯净状态下，放射性比铀强四倍。
因为这种矿石的成分已经经过精确的化学分析后掌握了，所以我们可以期待从中至少可以找到百分之一的这种新元素。后来，我们确实是在研究中发现了铀沥青矿物中含有一种新的元素，但其含量甚微，还不到百万分之一。
我们所使用的方法是以放射性现象为依据的新化学分析法。先用普通的化学分析法将铀沥青矿中的各个组成部分分离开来，然后再在合适的条件下，计量各个组成部分的放射性。用这种方法，我们就可以了解到一部分分析出来的放射性元素的化学特性，了解到这种放射性元素在一部分物质中的浓度在增强。不久，我们又发现未知的放射性元素主要集中在两种不同的化合物中，因此我们认识到在铀沥青矿石里，至少有两种未知的新放射性元素，于是我们便分别将它们称为钋和镭。1898年7月，我们宣布了钋的发现，同年12月，我们又宣布了镭的发现[12]。
尽管研究进展较为迅速，但是这项研究还没有完成。我们认为，这两种新的放射性元素肯定是存在的，但是要让化学家们认可，则必须把这种新元素分离出来。但是，在我们所获得的放射性非常强的（比铀强数百倍）化合物中，钋和镭的含量却微乎其微。钋与铀沥青矿石中所提取的铋相化合，镭则与钡相化合。我们已经获知用何种方法可以将钋和镭从铋和钡的化合物中分离出来，但是进行这种分离需要有大量的铀沥青矿石。
正在这一研究阶段，我们因缺少合适的条件而受阻：地方不够，资金缺乏，人手不足。
铀沥青是一种昂贵的矿石，我们无力购买足够供研究之用的这种矿石。这种矿石当时的主要产地在波希米亚的圣约阿希姆斯塔尔，奥地利政府在那儿开了一个矿，用来开采铀矿石。根据我们的推测，在提炼完铀之后抛弃的矿渣中一定会有镭和一部分的钋，而当时，这种矿渣被视为废弃物。多亏了维也纳科学院的帮助，我们用极少的钱购得了好几吨的这种矿渣，我们便把它们用作实验材料。一开始，实验的花费都是我们自掏腰包，后来才得到一点补助和外界的一点资助。
特别严重的问题就是场所的问题，我们不知道什么地方可以让我们做化学分析。我们不得不选中一个废置的仓库，与我安置静电仪器的房间一院相隔，实验就在那儿做了。这间仓库是个木棚子，沥青地面，棚顶是玻璃的，由于年久失修，已破旧不堪，一下雨就漏。木棚子里只有几张破旧松木桌子、一只烧不热的铸铁取暖炉，还有一块黑板，皮埃尔经常喜欢在上面写写算算。做化学分析难免会有有毒气体逸出，可木棚子里却无通风排气设备，所以有时又不得不搬到院子里去做。但是，一遇上刮风下雨，只好待在棚子里做实验，把窗户全都敞开。
在这个暂时的实验室里，我们几乎在没有帮手的情况之下干了两年，我俩一起既做化学分析，又研究我们所获得的逐渐增多的放射性提炼物质。后来，我们不得不分头进行：皮埃尔继续研究镭的放射性，我则做化学分析，以便提取纯净的镭盐。我要处理的原材料往往一次多达二十公斤，结果木棚子里到处堆放着装满液体和沉淀物的大容器。搬动它们，往里面倒水，以及用大铁棒搅动一口大铁锅里的沸腾的铀沥青矿渣，一搅就是几个钟头，真要把人给累趴下了。我从矿石中提炼出含有镭的钡化合物（其成分为氧化钡）之后，再利用分步结晶法进行分离、提取。最后，镭元素全部集中到最难于溶解的化合物中。必须使用非常精密的操作方法，才能完成这种结晶，而这在我们的那间木棚子里是很难实现的，因为里面灰尘、煤烟太多，不可能不影响结晶的纯净度。
一年后我们获得的结果清楚地表明，提取镭元素比提取钋元素要容易，因此我们便集中力量先提取镭元素。我们对提取出来的镭盐进行了旨在测定其放射性能力的研究。这些镭盐的一些样本我们还借给了好几位科学家，特别是亨利·贝克莱尔使用[13]。
1899年到1900年间，皮埃尔和我共同发表了几篇论文，一篇是关于镭产生的感应放射性的发现的论文；另一篇是关于放射线的作用的，如发光、化学作用等；还有一篇是论述放射线所携带的电荷的问题。另外，还有一份关于新的放射性物质及其放射性的总的报告，是皮埃尔在1900年的物理学会大会上所作的。此外，他还发表了一篇关于磁场影响放射线的研究报告。
我们以及其他几位科学家在这段时期所取得的主要成果使人们认识了镭放射出的射线的性质，并展示了这些射线属于三种不同的范畴。镭放射出一些放射性的微小粒子束，其运行速度极快。其中的一些带着正电，构成α射线；其他的则更加细小，带着负电，构成β射线。这两组射线在运动过程中受到磁场的影响。第三组射线由γ射线组成，不受磁场的影响，今天，我们知道它是与光和X射线相似的一种辐射。
我们尤为感兴趣的是观察到我们所获得的含镭丰富的化合物全都能自行发光。皮埃尔曾希望它们会是五颜六色的，却没有想到它们有发光的特性，这大大地超出了他的期盼。
1900年的物理学会年会给我们提供了机会，好把我们新放射性元素方面的最新研究成果向国外的科学家们仔细地作一番介绍。这种新放射性物质成了本次大会参加者们关注的焦点。
由于这种意想不到的发现，我们这一时期全身心地投入到出现在我们面前的新领域的研究中去了。尽管研究条件不尽如人意，我们仍然感到十分的幸福快乐。我们整天待在实验室里，中午也就随便凑合一下。在我们的破旧木棚子里，洋溢着宁静平和的气氛。有时候，在观察一次实验、等待结果时，我们便在木棚子里踱来踱去，一边谈论着当前与未来的研究。当我们感到冷的时候，就倒一杯火炉上烧着的热茶，暖和暖和身子。我们脑子里想着的只是实验研究，仿佛生活在梦境之中。
有时候，吃完晚饭，我们又回到木棚里瞅上一眼。我们的宝贝成果没地方收藏，全都摊放在桌子上和木板上。无论从哪个角度去看，都能看到它们那微微发光的身影，而似乎悬浮于黑暗中的这些幽幽亮光每次都让我们看了感到无比激动和迷恋。
原则上，学校没有给皮埃尔派助手。不过，皮埃尔在当实验室主任时有一个帮工帮他进行操作，现在仍旧继续帮他一把，只要他有时间来的话。这个诚实的人名叫佩蒂，对我们很有感情，很愿意帮助我们。由于他心地善良，而且对我们的成败十分关心，所以有他帮忙，省了我们不少的事。
一开始，放射性的研究是我们自己单独在搞。后来，任务扩大，就越来越需要他人的合作了。1898年，学校的一位实验室主任贝蒙就已经临时帮我们搞过。1900年左右，皮埃尔结识了安德烈·德比埃纳。后者是一位年轻的化学家、弗里代尔教授的助教，教授对他评价很高。在皮埃尔的提议下，安德烈·德比埃纳欣然同意参加放射学的研究。我们当时怀疑有一种新的放射性元素可能存在于铁族和稀土族元素中，就让安德烈专门搞这一研究。他终于发现了这种新元素，命名为锕。尽管他的这一研究是在巴黎大学让·佩兰教授领导下的理化实验室做的，但他却经常跑到我们的木棚实验室来看我们，不久，他便成了我们的十分亲密的朋友中的一个，后来他还成了皮埃尔的父亲以及我的孩子们的朋友。
大约在这同一时期，一位名叫乔治·萨涅克的年轻物理学家在对X射线进行研究，他经常来我们实验室同皮埃尔讨论，他认为X射线和它附带产生的射线以及放射性物质所产生的射线之间，可能有着相似之处。他提议对此加以研究，于是他俩便一起对那些附带射线所携带的电荷进行了研究。
除了我们的合作者之外，我们在实验室里很少接待别人。在物理学家和化学家中间，不时地有这个或那个前来，或是来参观我们的实验，或是向皮埃尔求教，因为皮埃尔在物理学的多个领域已经颇有名气了。他们一来，就到黑板前面进行讨论。这种讨论至今仍让人回味无穷，因为这些讨论能激发人们对科学的兴趣，让人奋进，同时又能激发想象力，帮助人们积极思考，而这并不扰乱实验室真正的宁静、肃穆的气氛。
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