一切未知的世界都是神秘的。在分离新元素的研究工作开始时，他们并不知道新元素的任何化学性质。寻找新元素的唯一线索是它有很强的放射性。他们据此创造了一种新的化学分析方法。但是他们没有钱，没有真正的实验室，只有一些自己购买或设计的简单的仪器。他们出于工作效率的考虑，分头开展研究。由居里先生试验确定镭的特性；居里夫人则继续提炼纯镭盐。
1902年年底，居里夫人提炼出了十分之一克极纯净的氯化镭，并准确地测定了它的原子量。从此镭的存在得到了证实。镭是一种极难得到的天然放射性物质，它的形体是有光泽的、象细盐一样的白色结晶，镭具有略带蓝色的荧光，而就是这点美丽的淡蓝色的荧光，融入了一个女子美丽的生命和不屈的信念。在光谱分析中，它与任何已知的元素的谱线都不相同。镭虽然不是人类第一个发现的放射性元素，但却是放射性最强的元素。利用它的强大放射性，能进一步查明放射线的许多新性质。以使许多元素得到进一步的实际应用。医学研究发现，镭射线对于各种不同的细胞和组织，作用大不相同，那些繁殖快的细胞，一经镭的照射很快都被破坏了。这个发现使镭成为治疗癌症的有力手段。癌瘤是由繁殖异常迅速的细胞组成的，镭射线对于它的破坏远比周围健康组织的破坏作用大的多。这种新的治疗方法很快在世界各国发展起来。在法兰西共和国，镭疗术被称为居里疗法。镭的发现从根本上改变了物理学的基本原理，对于促进科学理论的发展和在实际中的应用，都有十分重要的意义。
三、金子一般的心灵
由于居里夫妇的惊人发现，1903年12月，他们和贝克勒尔一起获得了诺贝尔物理学奖。他们夫妇的科学功勋盖世，然而他们却极端藐视名利，最厌烦那些无聊的应酬。他们把自己的一切都献给了科学事业，而不捞取任何个人私利。在镭提炼成功以后，有人劝他们向政府申请专利权，垄断镭的制造以此发大财。居里夫人对此说：“那是违背科学精神的，科学家的研究成果应该公开发表，别人要研制，不应受到任何限制”。“何况镭是对病人有好处的，我们不应当借此来谋利”。居里夫妇还把得到的诺贝尔奖金，大量地赠送别人。
1906年，居里先生不幸因车祸而去世，居里夫人承受着巨大的痛苦，她决心加倍努力，完成两个人共同的科学志愿。巴黎大学决定由居里夫人接替居里先生讲授物理课。居里夫人成为著名的巴黎大学有史以来第一位女教授，还是在他们夫妇分离出第一批镭盐的时候，就开始了对放射线各种性质的研究。仅1889年到1904年间，他们就先后发表了32篇学术报告，记录了他们在放射科学上探索的足迹。1910年，居里夫人又完成了《放射性专论》一书。她还与人合作，成功地制取了金属镭。1911年，居里夫人又获得诺贝尔化学奖。一位女科学家，在不到10年的时间里，两次在两个不同的科学领域里获得世界科学的最高奖，这在世界科学史上是独一无二的事情！
1914年，巴黎建成了镭学研究院，居里夫人担任了学院的研究指导。以后她继续在大学里授课，并从事放射性元素的研究工作。她毫不吝啬地把科学知识传播给一切想要学习的人。她从16岁开始，成年累月地学习、工作，整整50年了。但她仍不改变那严格的生活方式。她从小就有高度的自我牺牲精神，早年她为了供姐姐上学，甘愿去别人家里做佣人。在巴黎求学期间，为了节约灯油和取暧开支，她每天晚上都在图书馆读书，一直到图书馆关门才走。提取纯镭所需要的沥青铀矿，在当时是很贵重的，他们从自己的生活费中一点一滴地节省，先后买了8、9吨，在居里先生去世后，居里夫人把千辛万苦提炼出来的，价值高达100万金法郎以上的镭，无偿地赠送给了研究治癌的实验室。
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