Когда минералы были разделены на более простые составляющие, Мария поручила Пьеру как можно глубже изучить характеристики радия, а сама направила все усилия на получение чистых солей радия и полония (соединений с хлором, серой и водородом). Процесс был очень сложный и кропотливый. Чтобы перегнать 20 кг вещества, женщина заставляла всю «лабораторию» массивными котлами, кипятила материалы в воде, подолгу мешая ее железным стержнем, а когда выпадал осадок, переливала жидкость из одного чана в другой.
Из-за сложностей с выделением солей полония Мария решила оставить эту затею и полностью сконцентрироваться на радии. Добытое соединение Кюри досконально изучили и разослали для исследования всем заинтересованным физикам, в том числе Беккерелю. Результаты своих экспериментов они изложили в статьях, поведав, какие эффекты вызывают испускаемые солями лучи (в том числе передачу радиоактивности предметам посредством облучения), как на них действует магнитное поле и из чего состоит поток. Так, было определено, что лучи подразделяются на несколько видов: положительно заряженные альфа, отрицательные P и коротковолновые гамма. Кроме того, дабы пронаблюдать влияние радия на организм, Пьер облучил собственную руку, а затем детально описал процесс образования ожога и последующего продолжительного лечения.
После доклада Кюри радий стали добывать чуть ли не во всех странах Европы, причем именно тем способом, что придумали супруги. Это побудило одного крупного промышленника финансировать их дальнейшие исследования и даже выделить им под лабораторию часть своего завода. Теперь Кюри могли брать рабочий материал прямо на заводе и сразу же очищать его в лаборатории, добывая соли радия. За два года Марии удалось выделить 0,1 г хлорида радия, что было непросто, ведь в минерале соотношение этого элемента и урана составляет 0,3 г на тонну. Попутно ученая приблизительно вычислила атомный вес радия — 225, что означало: атом данного элемента в 225 раз тяжелее
эталонного атома изотопа углерода.В 1903 г. состоялась защита диссертации Марии — профессорá Сорбонны признали, что из всех диссертационных работ труд Кюри стал самым значимым вкладом в науку. В том же году супруги разделили с Беккерелем Нобелевскую премию по физике, и Мария оказалась первой женщиной, которой дали эту награду.
С момента открытия радиации и до середины 1940-х никто не осознавал ее пагубного влияния на здоровье. Пьер постоянно носил с собой флакон с солью радия и демонстрировал окружающим, как это чудесное вещество излучает свет и тепло. А еще он додумался прикрепить радиоактивный флакончик к руке на целых 10 ч и все это время наблюдал за «безболезненным» образованием ожога. Мария поставила такой же флакон на прикроватную тумбочку в качестве ночника, а днем носила его на шее как талисман (впрочем, в то время люди даже добавляли радий в пищу!). Но главное, супруги целыми днями работали с радиоактивными элементами без каких-либо средств защиты, из-за чего руки у них стали дрожать, а пальцы покрылись трещинами. Пьер страдал от хронической усталости и болей во всем теле, да и Мария чувствовала себя нездоровой, однако до конца жизни она так и не догадалась, что в недомоганиях виновно их открытие.
В 1910 г., уже после гибели мужа, Мария наконец-то выделила чистый металлический радий, чем доказала, что это самостоятельный элемент. Такого достижения вполне хватило бы для того, чтобы ученую приняли во Французскую академию наук, однако консервативное большинство академиков воспротивилось присутствию женщины в стенах учреждения.
В 1911 г. Марии вручили еще одну Нобелевскую премию — теперь уже по химии, и она стала первой среди ученых, кто удостоился этой награды дважды.
Квантовая теория
Конец XIX ― начало XX в. ознаменовались рождением новых научных концепций, которые в корне изменили привычную картину мира. В 1887 г. американские физики Эдвард Морли и Альберт Майкельсон захотели экспериментально подтвердить традиционные представления о том, что свет (то есть электромагнитные колебания) распространяется в особой субстанции — эфире, подобно тому как звуковые волны перемещаются в пространстве посредством воздуха.