В сотрудничестве с Дебьерном Марии удается выделить чистый металлический радий. Теперь можно было изучать его физические и химические свойства. Выяснилось, что радий плавится при температуре около 700 °C, на воздухе бурно реагирует с атмосферным кислородом, энергично разлагает воду. Располагая чистым радием, можно было наконец уточнить его атомный вес. Это имело огромное значение. Прежде всего была начата работа по упорядочению разных радиоактивных веществ и объединению их в семейства.
В 1906–1910 годах коллектив под руководством Марии Кюри опубликовал 69 трудов. При этом, если она не являлась соавтором некоторых из них, то во всяком случае всемерно способствовала их появлению. Неудивительно, что ей присуждается ряд почетных премий и наград. В 1907 году она удостаивается премии Британского королевского института. Спустя два года американский Институт Франклина награждает ее медалью Элио Крессона. В 1910 году Королевское общество присуждает ей медаль Альберта.
Еще в 1902 году Мария Кюри была избрана членом Болонской, Пражской и Краковской академий наук, а в 1904 году — почетным членом Британского королевского института, а также членом лондонского Химического общества.
Философское общество Батавии (о. Ява), крупный центр голландской науки, избрало ее своим членом-корреспондентом. В 1907 году Мария Кюри становится почетным доктором Эдинбургского университета, а еще через год — почетным членом Брауншвейгского общества естествоиспытателей и членом-корреспондентом Петербургской академии наук. В 1909 году ей присуждается звание почетного доктора Женевского университета. В 1910 году Марию Кюри избирают членом Американского философского общества и членом-корреспондентом Шведской академии наук.
Ее огромный научный авторитет и растущая мировая слава заставляют склониться перед ней и Париж: в 1908 году Мария Кюри наконец избирается ординарным профессором Парижского университета и ей официально передают кафедру, где она читала лекции по договору. Через два года материалы ее лекций изданы — это сегодня всемирно известный труд «Радиоактивность».
В начале 1910 года после долгой и тяжелой болезни умирает отец Пьера доктор Кюри.
Вот воспоминания Евы: «Мадам Кюри окружает этого замечательного старика теплыми, нежными заботами. В 1909 году, заболев воспалением легких, он пролежал в постели целый год, и Мари проводит все свои свободные минуты у изголовья трудного, нетерпеливого больного, стараясь его развлечь.
25 февраля 1910 года он умирает. На оголенном зимой промерзшем кладбище в Со Мари требует от могильщиков произвести неожиданную для них работу — вынуть из могилы гроб Пьера. На дно могилы ставят гроб доктора Кюри, а на него опускают гроб Пьера. Не желая расставаться с мужем после своей смерти, Мари велит оставить место для себя и долго, бесстрашно смотрит в эту пустоту».
Теперь все заботы о воспитании детей ложатся на ее плечи. Мария заботится о всестороннем, не только умственном, но и физическом развитии девочек. Ирен и Ева долго гуляют на воздухе в любую погоду, усердно упражняются на установленных в саду гимнастических снарядах. Со временем девочки стали такими сильными и ловкими, что даже завоевывали первые награды в специальном учебном заведении, где брали уроки физической культуры. Они учились также готовить, шить и работать в саду.
Многочисленные награды наконец «открыли глаза» и ученым Франции. В 1910 году Марии Кюри намерены вручить орден Почетного легиона, но она отказывается его принять.
Несколько месяцев спустя ей предлагают выдвинуть свою кандидатуру в члены Академии наук, и она соглашается. Выборы назначены на 23 января 1911 года.
У Марии сильный соперник — Эдуард Бранли, известный физик и убежденный католик. Борьба среди ученых, чиновников, обывателей разгорается нешуточная. Марию Кюри обвиняют во всех смертных грехах — в том, что она чужестранка — полька, еврейка, немка, что разрушает чужую семью, вступив в порочную связь с Полем Ланжевеном, ее ассистентом и бывшим учеником Пьера Кюри. А самое ужасное — что она женщина!
«Женщинам не место в Академии», — декларирует от лица противников мадам Кюри академик Амага, тот самый, который за восемь лет до этого на выборах в Академию победил Пьера Кюри. Ее кандидатуру поддерживают ученые с мировым именем — Пуанкаре, Ру, Пикар, Липпман, Бути, Дарбу. Перед открытием заседания президент Академии Арман Готье приказывает охранникам в зал женщин не пропускать…
Марии Кюри не хватило двух голосов.
Такая позиция французских академиков принесла Академии так же мало славы, как и тогда, когда в избрании было отказано Пьеру Кюри, и десять лет спустя, когда тридцать членов Академии, испытывая бешеную ненависть к немцам, заявили, что покинут зал, если туда войдет Альберт Эйнштейн, приглашенный принять участие в заседании.