Bol to ten okamih, v ktorom Curieovci pochopili, že stoja na prahu veľkého vedeckého objavu. Nemali naozajstné laboratórium, ba ani prístroje a peniaze. Pracovali v schátranej, nevykúrenej kôlni bez technických pomôcok, mali len vlastné ruky a nezlomnú vôľu odhaliť dosiaľ neobjavené tajomstvo prírody. Napriek všetkým ťažkostiam sa im onedlho podarilo objaviť nový prvok, ktorý Mária Curieová pomenovala po svojej poľskej vlasti “ polónium“. Bolo to roku 1889. Krátko nato sa Curieovcom podarilo objaviť druhý rádioaktívny prvok, rádium. Na získanie jediného gramu tohto prvku bolo treba spracovať s vynaložením veľkej námahy osem ton uránovej rudy. S úžasom a dojatím sedávali po večeroch vo svojej kvôlni, osvetlenej iba žiariacimi lúčmi, vychádzajúcimi z rádioaktívnych látok. Teraz dosiahli, čo dosiahnuť chceli. Teraz mohli dokázať svetu, že rádium existuje. Pochybovačná veda sa musela dať presvedčiť. Prvé, malinké dávky rádioaktívnych látok však postavili Curieovcom pred, podľa ich mienky, ťažké rozhodnutie.