居里夫人在学校借了一间仅有一个小窗的储藏室，这里潮湿，不通风，只有两张旧桌子，一块黑板和一个旧铁炉。然而，这对居里夫人来说，已经是很满意的了。
她利用自己丈夫发明的电气计测仪表，首先测得了铀的放射性强度。后来，她对已知的化学元素一一进行了检查和研究，发现元素钍和钍的化合物本身也具有放射性，其放射性强度和铀的射线相似。于是，她和居里先生商量说：
“比埃尔，这种现象和这类具有特殊射线的化学元素，我们总得给它命个名字。”
“那就把这种现象叫做放射性，而那具有特殊射线的化学无素嘛，不如就叫做放射性元素吧！”
为这一发现着了迷的居里夫人，整日把自己关在实验室里拼命地研究着。在对含铀量较高的沥青矿物的研究中，居里夫人又发现了一种比铀和钍的放射性强度大得多的未知元素。她感到非常惊奇，怀疑自己可能因计测不准确而弄错了。但经过反复几十次的计测，确证没有差错。
“这过量而异常的射线是从哪儿来的呢？”居里夫人思考着。
居里夫人以她过人的敏感做出了大胆的假定：
“一定是存在着一种极微量的放射性很强的新元素。”
1898年4月12日，在给法国科学院的报告中，她肯定地宣告：
“在沥青铀矿中，存在着一种具有强烈放射性的新元素。”