这是一篇非常重要的论文，题目叫做《放射性物质的研究》。居里夫人从1897年选定这个研究题目，到1903年完成论文并获得博士学位，一共经过五年多的时间；这篇论文充分表现了居里夫人对待科学研究工作的高度创造精神和惊人的才华；也正是这个研究题目，把居里夫人带进了科学世界的崭新领域。她辛勤地开垦了一片未经开发的园地，最后，终于完成了近代科学史上最重要的发现之一——发现放射性元素镭，为人类作出伟大的贡献，立下了不朽的功勋！
那么，居里夫人是怎样选定这个研究题目？怎样发现镭的呢？
居里夫人是一个严谨的科学工作者。为了确定写博士论文的研究题目，她经过了充分调查和研究。她阅读了许多最新发表的各种研究报告。其中，1896年发表的贝克勒尔写的一篇工作报告，引起了居里夫人特别的注意。贝克勒尔是法国的一位物理学家。在报告中，详细地介绍了他通过多次实验发现的铀射线，这使居里夫人发生了极大的兴趣。
贝克勒尔告诉人们，铀和铀的化合物具有一种特殊的本领，它能自动地、连续地放出一种眼睛看不见的射线。这种射线既和一般光线不同，能透过黑纸使照相底片感光，使气体电离；也和不久前伦琴发现的X射线不同，在没有高真空气体放电管和外加高电压的条件下，却能从铀和铀盐中自动发生。
多么神秘的一种射线啊！既然，铀和铀的化合物能够不断放出射线，向外辐射能量，那么，这些能量是从哪里来的？这种与众不同的射线的性质究竟又是什么呢？……一系列的“？”顿时在居里夫人的脑海中浮现。这是多么好的一个研究题目啊！它正等待着人们进行深入的探讨，早日找出答案！
研究题目选定了，可是，上哪儿去试验呢？摆在玛丽面前的困难仍然很多。
经过比埃尔·居里多次向理化学校校长请求，终于借到了一间破旧的贮藏室。这间房子阴冷、肮脏、潮湿，脚底下几乎能渗出水来，顶棚上的玻璃残破得遮不住风雨。居里夫人搞试验心切，她不奢望好条件，顽强地克服着每个困难。她把破房子打扫干净，安装了几样简单的设备，就愉快地工作起来了。时间已是初春，室温只有摄氏六度。潮湿和低温使敏感的仪器常常失灵，对人的身体也有很大损害。居里夫人在1898年2月6日的工作日志上记下了这个温度，在旁边打了10个惊叹号，以表示她征服任何困难的决心！
铀射线的研究工作开始了！第一个需要解决的问题，是要找到一种简便的方法，准确地测量铀射线。居里夫人自己设计制造了一种测量铀射线的仪器，它不仅能测定某种物质里是不是存在看不见的射线，而且还能测出射线的强弱。
经过多次测定，居里夫人发现：铀射线的强度是和物质中的含铀量成比例，而和铀存在的状态（指单质状态或化合状态），以及外界条件（指压力、温度以及是否照光或放置在电场、磁场之中等等）并没有什么关系。
在研究过程中，她还给自己提出了许多问题：有什么根据可以认为铀是惟一能发出这种射线的化学元素？为什么别的元素不能有同样的力量？贝克勒尔发现铀里面有这种射线，会不会是偶然的？为什么人们不应该到别的地方去找找看呢？
居里夫人果断地决定：把所有已经知道的化学元素和它们的化合物都检查一遍，看看有没有什么其他的物质，也具有这种放出射线的本领。
经过这次全面的检查，果然，玛丽获得一次重要的发现。一种名叫钍的元素和它的化合物，也能自动发出看不见的射线来。这样，居里夫人足以断定，这种现象决不单单是铀的特性。她认为，应当给这种现象确定一个新的名称。她提议把这种现象叫做“放射性”，铀和钍等等有放射性的化学元素叫做“放射性元素”，它们放出的那种看不见的射线就叫做“放射线”。
居里夫人完全被放射性的研究迷住了，她不知疲倦地细心地测试各种不同的化合物。后来，她还向理化学校借了他们采集的各种矿物样品来检查。
检查之前，居里夫人曾经预料，含有铀或钍的矿物，一定有放射性；不含有铀或钍的矿物，一定没有放射性。
仪器检查的结果证明：这个预见非常正确。居里夫人丢掉那些没有放射性的矿物，集中研究那些有放射性的矿物，进一步精确测量它们的放射性强度。
在测量中，出现了一个十分意外的情况，在一种沥青铀矿中，居里夫人测得的放射性强度，比预计的强度要大得多！
科学家对于意外现象的第一个反应，往往是怀疑。居里夫人也不例外。
她想，一定是实验中出了什么差错！于是，她更加细心地重新测量，用同样的矿石，重复作了一二十次，结果还是相同。最后，测出这种矿石的放射性，要比其中所含铀的放射性强4倍。
居里夫人搞科学实验，不但耐心细致，而且善于思索。经过反复考虑，她认为，这种反常现象只有一种合理的解释，那就是沥青铀矿石中，一定还含有一种未知的放射性更强的元素，这种未知元素的含量一定很少，她估计不会超过1％，因为这种沥青铀矿早已被许多化学家分析过了，矿石的成分是什么也已经精确地知道了。
1898年4月，居里夫人断定沥青铀矿石中含有一种新的放射性元素，于是，她在送给理科博士学院的报告里，宣布沥青铀矿中“含有一种比铀的放射性强得多的元素”。但是，这毕竟只是一种大胆的假定。现在，她必须用实验来证实这个假定，并且尽快地把这种放射性物质找出来。
这时候，比埃尔·居里已经感觉到玛丽的研究太重要了，他毅然停下自己关于结晶体的研究，来和妻子一道研究这种新元素。现在，奋斗的力量和智慧都加了倍。在这间潮湿的实验室里，是两颗火热的心和四只勤劳的手，在共同捕捉这种有影无踪的新元素。
在分离新元素的研究工作刚开始的时候，居里夫妇并不知道这种新元素的任何化学性质，只知道它具有很强的放射性。这是他们寻找新元素的惟一线索。他们就是根据这一点，创造了一种新的化学分析方法：先用普通的化学分析方法把组成沥青铀矿石的各种元素分开，然后分别测量各个组成部分的放射性。
几个星期以后，他们渐渐看清了这种“反常的”强烈放射性，主要集中在沥青铀矿石的两个组成部分里面，这是有两种不同的新元素存在的象征！
好得很啊！要找一个，竟然得到了俩！
经过几个月的努力，居里夫妇已经从沥青铀矿石中分离出一种同铋混合在一起的物质，并且测量出它的放射性强度，远远超过铀。根据科研工作的进展情况，1898年7月，他们在送交理科博士学院的报告中宣布：“我们由沥青铀矿石中提取的物质，含有一种尚未经人注意的金属，它的分解特性与铋相近。……我们提议把它叫做钋，纪念我们中之一的祖国。”
“钋”——polonium这个名字是玛丽·斯可罗多夫斯卡·居里给取的。
钋的词根和波兰国名——poland的词根一样，借以表示她对惨遭沙俄奴役的祖国的深深怀念！这个新发现的钋，就是后来被列为《元素周期表》上的第84号元素。
研究工作在继续进行。从沥青铀矿石分离出来的含有钡的化合物的另一部分物质，也表现出异常的放射性。又经过几个月的紧张工作，终于从中分离出了很少一点、而且很不纯净的新元素的氯化物。在这个期间，居里夫人既要深入探求另一种新元素，又要做家务。夏天，她就要煮好过冬吃的果冻，每天，她还要给刚长了七颗牙齿的女儿洗澡。真是忙极了，累极了！
1898年12月26日，理科博士学院又发表了居里夫妇送来的第三次科学报告。他们在这篇报告中宣布了另一种新元素的存在，并且提议把它叫做“镭”。
经过几个月的艰苦奋战，当居里夫妇拿到一点点新元素的化合物的时候，他们才发现，原来所作的1％的估计是太乐观了。实际上，沥青铀矿石中所含的镭还不到百万分之一。当时，他们获得的新元素的化合物中，大部分是混在其中的氯化钡，氯化镭的量极少。但是，这种混合物的放射性很强，比铀的放射性要强几百倍。现在我们知道，镭的放射性比铀要强二百多万倍，所以，含有微量的镭盐的物质表现出比铀要强几百倍的放射性，当然是不奇怪的事情。
从1897年底立志研究放射现象，到1898年底宣布发现镭，居里夫妇走着开拓者的道路，每一步都是艰苦的。然而，更艰苦的事情还在后头呢！
灿烂的成功
钋和镭的发现，以及这些放射性新元素的特性，动摇了几世纪以来学者们所信奉的一些基本理论和基本概念。科学家们历来都认为，各种元素的原子是物质存在的最小单元，原子是不可分割的，不可改变的。按照这样的观点，当然无法解释钋和镭这些元素为什么能够自动地发出放射线来。当时，无论是物理学家还是化学家，居然对居里夫妇的研究工作都很感兴趣，但是心中都不免存在着疑团。特别是化学家们的态度更为严厉。他们在相信一种新元素存在之前，必须要看见它，触到它，用各种化学试剂检查它的化学性质，并且定出它的原子量。
为了要把镭拿给人们看，向全世界证实镭的存在，也为了进一步研究镭的各种性质，并且能够测定它的原子量，居里夫妇需要从沥青铀矿石中分离出更多的，并且是纯净的镭盐。为此，居里夫妇又展开了一场新的战斗，连续4年和放射性物质天天打交道，在有毒的气体中劳动和生活。这是这对伟大科学家夫妇一生中最英勇、最艰苦、最令人难以忘怀的岁月！
当时，最使他们忧虑的有三个问题。一是怎样才能弄到他们急需的大量沥青铀矿石？二是到什么地方去进行炼制工作？三是如何得到必需的研究经费？
沥青铀矿是一种很贵重的矿物，出产在当时属于奥地利的波希米亚，是提炼一种制玻璃用的铀盐的原料。要从那么远的地方买几吨沥青铀矿石来，居里夫妇根本拿不出这笔钱。为了提炼这种百万分之一的物质，他们绞尽了脑汁。终于，智慧帮助他们克服了财力的困难。居里夫妇想到，在人家提炼过铀盐后的渣滓中，一定还保存有矿石中所含的镭，而渣滓的价钱要比矿石便宜得多。经过奥地利科学家和科学院的帮助，奥地利政府决定把一吨他们认为“无用”的残渣，赠给两位认为“有用”的“疯子”。当然，居里夫妇要付运费。后来，奥地利政府不赠送了，他们又买了8吨。所用的钱，都是他们从生活费中节省下来的。
在巴黎，在索尔本，有无数的建筑，难道找不出一间可以借给居里夫妇去最后完成他们的伟大发现吗？居里夫妇曾经四出借房，都徒劳无功。只好再求助于居里先生任教的理化学校。在这里，他们又借到一间残破不堪的木板屋。过去医学院曾把它用作解剖室；现在，是大家认为连撂死尸都不合适的地方。然而，居里夫妇却很满意了，他们想，只要有块地方就行了。镭啊，多么珍贵的镭啊，终于在这间破屋子里出世了！
居里夫妇没有钱，没有真正的实验室。他们只有一些自己购买的，或者自己设计制造的简单仪器，只有火炉、大锅、铁棍、木头水桶、玻璃瓶子，没有专门装置，更没有防护设备。夏天，他们在院子里炼制；冬天，火炉都烧红了，屋里的温度还在零度以下。无论怎样冷，也得敞着窗子，以便把煤烟和有毒气体放出去。4年的时间啊，年年都是这样度过的。
开始的时候，居里夫妇共同从事镭和钋的分离工作，并且研究他们得到的这种化学物质的放射作用。后来，他们认为分工的效率可能更高，就由居里先生试验确定镭的特性；居里夫人则继续炼制，提取纯镭盐。这样，玛丽始终承担着最重的劳动。总数达八九千公斤的沥青铀矿渣，要一锅一锅地煮沸，一刻钟也不能停止搅拌；一瓶一瓶地倒出倒进，一丁点一丁点地结晶。
这是多么繁重的劳动，要有何等坚韧不拔的毅力，才能坚持下来啊！她一个人就是一个工厂！整天穿着沾满灰尘和酸液染渍的旧工作服，站在大锅旁，烟熏火燎，眼睛流泪，喉咙刺痒，挥动一根和她一样高的铁棍，每天晚上，都感到筋疲力尽。煮成溶液后，要装进大瓶子，搬进搬出，然后还要和居里一起做细致的试验，记录下各种数据和公式，进行理论探讨……整整45个月，1300多天，她每天既是学者，又是专门工人；是技师，也是苦力；同时，还是一个家庭的主妇，孩子的母亲！
有志者事竟成！大自然的每一个奥秘，终究都要被那些向它顽强进攻的人们揭开！1902年底，也就是居里夫人宣布沥青铀矿中存在镭之后的45个多月，他们终于打胜了这场科学研究的持久战！玛丽已经提炼出了1/10克极纯净的氯化镭。这是一种极难得到的天然放射性物质，它的形体是有光泽的、像细盐一样的白色结晶。在光谱分析中，它清楚地显示出镭的特有的谱线，与已知的任何元素的谱线都不相同。玛丽还第一次测出它的原子量是225（现代精确测定为226.0254）。
从此，镭的存在得到了最后的证实！
后来，凭着居里夫人对科学的不懈探索和巨大贡献，她于1903年和1911年两次获得诺贝尔奖。