در آن زمان پیر کوری در مدرسه فیزیک تدریس می کرد ولی او تمام وقت آزاد خود را به کار می برد تا به همسرش در آزمایشهایی که انجام می داد کمک کند رئیس مدرسه فیزیک یک انباری مضروبه کنار حیاط مدرسه را در اختیار آنها گذاشت این انبار فضایی بود که آنها می توانستند بدون هزینه ای دریافت کنند و بنابراین آن را قبول کردند قدم بعدی این بود که سنگ معدنی سیاه را تهیه کنند. اگر می خواستند اقدام به خرید آن کنند خیلی گران تمام می شد آنها به طورکلی اندگی اطلاع یافتند که دولت اتریش هزاران کیلو از این سنگها دارد که چون اورانیومش را جدا کرده اند آنها را بی ارزش می دانند چون خانواده کوری دنبال اورانیوم نبودند بلکه عنصر ناشناخته جدیدی را جستجو می کردند این زباله ها را درست همان چیزی یافتند که به آن نیاز داشتند ماری و پیر کوری این توده های کثیف را با بیل درون دیگهای بزرگی می ریختند آنها را با مواد شیمیایی مخلوط می کردند و بر روی یک اجاق قدیمی چدنی حرارت می دادند. دود سیاه، خفه کننده و بدبوی غلیظی که از دیگها برمی خواست نفس آنها را تقریباً بند می آورد و اشک چشمانشان را سرازیر می کرد. (با مراجعه به یادداشتهای قطور آزمایشگاهی ماری و پیکر کوری معلوم می شود که آن دو نفر از شانزدهم دسامبر 1897 به مطالعه در باره پرتو بکرل یا پرتو اورانیوم پرداختند در آغاز ماری فقط به این کار مشغول شد ولی از پنجم فوریه سال 1898 پیر هم به او ملحق شد پیر به اندازه گیری ها و بررسی نتایج پرداخت آن دو نفر عمدتاً شدت پرتوهای کانی ها و نمکهای مختلف اورانیوم و اورانیوم فلزی را اندازه گیری می کردند در نتیجه تجربه های زیاد آنها این بود که ترکیبات اورانیوم کمترین رادیواکتیویته را داشتند. رادیواکتیویته اورانیوم فلزی از آنها بیشتر بود و کانی اورانیوم که معروف به پشبلند بود بیشترین رادیواکتیویته را داشت این نتایج نشان می داد که احتمالاً پشبلند محتوی عنصری است که رادیواکتیویته اش خیلی بیشتر از رادیواکتیویته اورانیوم است در دوازدهم آوریل 1898 کوری ها نظریه خود را به آکادمی علوم پاریس گزارش کردند در چهاردهم آوریل کوریها با همکاری لمون شیمیدان فرانسوی به جستجوی عنصر ناشناخته مزبور پرداختند. 

نتیجه گرانبهای این کار پرزحمت و طاقت فرسا تنها چند قطره ازماده ای بود که آنها این ماده را در لوله های آزمایشگاهی نگهداری می کردند بر اثر این کارهای طاقت فرسا در نخستین زمستان ماری کوری دچار نوعی عفوت و التهاب ریوی شد تمام فصل را مریض بود ولی پس ازبهبودی کار پختن مواد در دیگها را در آزمایشگاه از سر گرفت سال پس از آن نخستین دخترش به نام ایرنه متولد شد پیر و ماری کوری در ماه جولای (مرداد ماه) همان سال توانستند این مسئله را انتشار دهند که سنگ معدن (Pitch-blende) به غیر از عنصر اورانیوم دو عنصر پرتوزای دیگر را نیز در خود دارد نخستین عنصر را به یاد محل تولد و بزرگ شدن ماری کوری که لهستان (Poland) بوده است، پولونیوم (Polonium) نامیدند و دومین عنصر را که اهمیت زیادی داشت رادیوم نامیدند که از واژه لاتین radius به معنی پرتو الهام می گرفت. در بیست و ششم دسامبر سال 1898 (پنجم دی ماه 1277) اعضای آکادمی علوم پاریس گزارشی تحت عنوان «درباره ماده شدیداً رادیواکتیوی که در پشبلند وجود دارد» آگاه شدند و این روز تاریخ تولد رادیوم است. پیدایش رادیوم در میان عناصر رادیواکتیو طبیعی تقریباً به فوریت ثابت کرد که این عنصر مناسبترین عنصر رادیواکتیو برای بسیاری کارهاست به زودی معلوم شد که نیمه عمر رادیوم نسبتاً زیاد است (1600 سال) کشف رادیوم یکی از پیروزیهای بنیادی علم است بررسی های انجام  شده روی رادیوم موجب دگرگونی های اساسی در دانش بشر درباره خواص و ساخت ماده شد و منجر به شناخت و دستیابی به انرژی اتمی شد خانواده کوری به همراه بکرل به خاطر کشفی که پس از آن همه کارطاقت فرسا به آن نائل شدند در سال 1903 جایزه نوبل (فیزیک) را از آن خود کردند و به این ترتیب توانستند وامهایی را که برای کارهای پژوهشی طولانی خود گرفته بودند، پرداخت کنند.

پیر کوری در سال 1906 در 47 سالگی به علت تصادف با اتومبیل درگذشت مادام کوری پس از مرگ شوهرش به مطالعات خود ادامه داد و در سال 1910 موفق به تهیه رادیوم خالص گردید در این هنگام استاد سوربون و عضو آکادمی طب شد و در سال19111 برای دومین بار به دریافت جایزه نوبل نائل شد (ماری کوری به غیر از لینوس پاولینگ (برنده جایزه نوبل در شیمی در سال 1954، برنده جایزه صلح نوبل در سال 1962) تنها انسانی است که دوباره این جایزه ارزشمند را از آن خود کرده است.) مادام کوری در چهارم ژوئیه 1934 یعنی بیست و هشت سال بعد از مرگ شوهرش و در سن 67 سالگی درگذشت.