Известный австрийский геолог Эдуард Суэсс, прославившийся своим исследованием Альп и своим фундаментальным трудом "Лик Земли", в качестве президента Венской Академии наук добился у австрийского правительства, которому были подчинены Иоахимстальские урановые рудники, чтобы французские физики Кюри получили тонну шлаков урановой смолки как подарок - бесплатно. Получатели должны были оплатить только перевоз. Большее количество они могли получить без ограничений за небольшую плату. Велико было ликование Марии и Пьера Кюри, когда поступила первая тонна шлака урановой смолки: грязно-коричневая масса, смешанная с иголками сосен богемских Рудных гор, так как материал находился в отвалах под открытым небом.

Тем временем после долгих стараний им удалось найти лабораторию для своих опытов. Руководитель школы, в которой преподавал Пьер, разрешил им использовать пустующий сарай на территории школы, деревянный барак, который раньше был прозекторской медицинского факультета. Пол был земляной. Стеклянная крыша повреждена. Для отопления служила железная печь с проржавевшей трубой. Вентиляции не было.

Помещение подходило по размерам, но имело много недостатков. Зимой его едва ли можно было прогреть. Летом под стеклянной крышей было невыносимо жарко. Через щели в крыше на рабочие столы капала вода от снега и дождя. Опасные места отмечались особо, чтобы под ними не устанавливать приборов.

Оба физика производили все работы собственноручно при помощи немыслимо примитивных средств. Они трудились, по свидетельству очевидцев, скорее как рабочие цементного завода, а не как следопыты на охоте за несколькими миллиграммами редкого вещества.

Позднее, когда Мария и Пьер Кюри были отмечены Нобелевской премией, сарай стал, по словам Марии, "окружаться волшебством легенды". Он был не только обыскан жадными до сенсаций журналистами, но как курьез осматривался знаменитыми учеными. Вильгельм Оствальд, который через несколько лет после открытия радия осматривал эту "лабораторию" в отсутствие Кюри, писал в автобиографии: "Это было нечто среднее между конюшней и подвалом для картофеля, и если бы я не увидел рабочих столов с химическими приборами, то подумал бы, что надо мной просто подшутили".

Четыре года трудились оба исследователя в этих тяжелейших условиях: как физики, химики, техники, лаборанты и "рабочие-цементники". Однако они были счастливы. "Но как раз в этом дрянном старом сарае, - вспоминала впоследствии Мария Кюри, - протекли лучшие и счастливейшие годы нашей жизни. Нередко я готовила какую-нибудь пищу тут же, чтобы не прерывать ход особо важной операции. Иногда весь день я перемешивала кипящую массу железным шкворнем длиной почти в мой рост. Вечером я валилась от усталости".

В 1902 году Мария и Пьер Кюри получили наконец дециграмм чистого хлорида радия. Это был белый порошок, который выглядел почти как обычная поваренная соль. "Мне понадобилось четыре года, - писала Мария Кюри, - для того, чтобы, согласно требованиям химии, доказать, что радий действительно является новым элементом. Будь в вашем распоряжении соответствующие средства, нам для этого наверняка хватило бы года".

Результат, стоивший многих усилий, послужил фундаментом нового учения о радиоактивности. Позднее Марии Кюри удалось более точно определить атомный вес радия и получить радий как чистый металл. Все свойства нового элемента были, однако, определены уже в 1902 году.

"Неслыханная" интенсивность излучения, которую предполагали Кюри в 1898 году, подтвердилась: радий излучал в два миллиона раз сильнее, чем уран, на излучение которого обратил внимание Анри Беккерель.

Чистый радий оказался блестящим белым металлом, химически подобным барию и обладающим слабой устойчивостью на воздухе. Он постоянно самопроизвольно испускает тепло, химически действует на фотослой через черную бумагу и делает воздух и другие газы проводниками электричества. То, что из него при распаде выделяются три вида лучей и благородный газ радон, было уже вскоре после открытия Кюри обнаружено Резерфордом, Рамзаем, Содди и другими исследователями атома. Эльстер и Гейтель нашли закон радиоактивного распада.

"Добытчики" радия получали от результатов своей работы также эстетическое удовольствие. Они любовались красивым сиянием, исходившим от лучистого металла и его солей в темном лабораторном сарае. Испускаемый свет был так ярок, что вблизи трубочек, в которых хранилась соль радия, можно было даже разобрать печатный текст.

"Нам случалось возвращаться вечером после обеда, чтобы бросить взгляд на наши владения, - вспоминала Мария Кюри.
– Наши драгоценные продукты, для которых у нас не было хранилища, были разложены на столах и на досках; со всех сторон видны были их слабо светящиеся точки, казавшиеся висящими в темноте; они всегда вызывали у нас новое волнение и восхищение".

Исследовательские успехи супругов Кюри вызвали пристальное внимание в мире ученых, однако это поначалу ничем не облегчило тяжелой борьбы их за существование. Пьер продолжал преподавать в Городской профессиональной школе физику и химию. Приглашение, пришедшее к нему в 1900 году из Женевского университета, он вынужден был отклонить, так как это помешало бы исследованию радия. Перемещение сырья и приборов из Парижа было весьма затруднительно и затянуло бы дальнейшее проведение работ на многие месяцы. Мария была доцентом физики в учебном заведении, готовившем учительниц.