直到1902年初，居里夫妇终于提取出了十分之一克的纯镭，并且初次测定了镭的原子量是225。居里夫人将这最新成果，在法国科学院以《论镭的原子量》为题宣布了。科学界再也没有人怀疑镭的存在了！虽然纯金属镭还没有提炼出来，但镭有它的特征光谱，有确定的原子量和它所特有的种种奇异特性，谁还能怀疑它不是一个新元素？
当这几千次分步结晶的产物最终提炼出来时，居里夫妇虽然已经精疲力竭（居里夫人体重减少了七公斤），但他们的兴奋之情难于言表！
这天夜晚，居里夫人上楼走进婴儿室，想看看女儿伊雷娜睡着了没有。下楼后，她又穿上衣服准备出门，彼埃尔知道她又想到实验室去看她的“宝贝”，于是也戴上帽子跟了出来。外面漆黑一片，他们手挽着手，默默地穿过夜晚的街道、工厂、空地，顺着几年来闭着眼睛也会走的路来到他们的棚屋，打开吱吱嘎嘎的门，走进他们的领地、他们的梦境。
居里夫人轻声说：“不要点灯！”接着她笑了笑，又说道：“还记得你对我说‘我希望镭有美丽的颜色’的那一天吗？”
“宝贝”就在他们面前的桌子上，镭不只有“美丽的颜色”，还能自动发出蓝白色的光。居里夫人小心翼翼地走上前，找到一把有草垫的椅子坐下。两个人看着那些光，那射线的神秘来源，看着他们的镭！居里夫人身体前倾，热切地望着，彼埃尔轻轻地抚摸着她的头发。
居里夫妇终于引起了法国和世界各国科学界的极大重视。法国科学院拨款两万法郎，用于“提炼放射性物质”。记者们也开始把他们的目光瞄向这两位贫困而卓越的科学家。他们报道说：“神奇的、可以治疗癌症的镭，是由一位年轻的贤妻良母经过四年极其艰难的努力，才最终成功发现的——而那发现镭的地方竟是一间漏雨的破棚子！”这些报道像火把一样瞬间点燃了巴黎人高度丰富的想象力。
居里夫妇虽然有了这样巨大的成功，但在生活方面，他们还有种种烦恼。彼埃尔在理化学院每年授课一百二十个小时，还要指导学生做实验，可是每月五百法郎的收入并不足以补贴家用。为生活所迫，彼埃尔不得不再找一份工作——到工艺学校当辅导老师。对于这位已经疲惫至极的学者来说，以他现在的健康状况，不仅不应该再加工作，连原来的工作也应该减少才对。可他们需要钱，有什么办法呢？
除了生活问题外，这对夫妇还急需一个实验室，这在他们看来是比吃饭睡觉还重要百倍的事情。尽管他们给科学界带来了这样大的贡献，给法国争得了极大的荣誉，但他们还是只能在那个棚屋里工作。
其实，解决这些困难的方法很简单，只要彼埃尔能被任命为索邦的教授就行了。彼埃尔的工作成就已充分证明他能胜任教授职位，而且他的学问足以丰富学生的知识，提高大学的声望。如果这样，他的年薪将是一万法郎，授课时间也可以比在理化学院少得多，还可能拥有一个实验室。
然而在法国，这对学者夫妇似乎很难得到科学界的肯定。对于彼埃尔来说，成为索邦的教授简直比找到镭元素还要困难。迫于生计，彼埃尔于1902年10月离开工艺学校，换了一个薪水较高的工作，到索邦附属预备学校做教师，居里夫人也到凡尔赛附近的赛福尔女子高等师范学校任教。
过多的教学工作既影响了他们的工作效率，也影响了他们的健康。尤其是彼埃尔，他太疲劳了。设法减少他的授课时间，已成为刻不容缓的事。1902年，法国物理学家马斯卡尔教授推荐彼埃尔做科学院院士候选人，并相信他一定能够当选。当选之后，彼埃尔就不愁当不成索邦的教授了。
但是按照当时的规矩，申请者必须登门拜访所有的院士，以争取他们投票通过。如果拜访不周，或者好话说得太少，就很难使他们点头。对于这种风气，很多正直的学者都很反对，彼埃尔更是其中的激进者。上楼、按铃、通报、说明来意，已经使他觉得十分耻辱，还必须陈述自己的资历，展示自己的头衔，细说自己的长处，夸耀自己的学问和工作。在他看来，这简直是丢人的行径。因此他索性对着那些院士们称赞他的竞争对手阿麻加，说阿麻加先生比他自己更合适，应该当选为科学院院士。
结果不用说，二十票对二十三票，阿麻加获胜，彼埃尔落选。
新的一年刚刚开始，彼埃尔的风湿病连连发作，剧痛使他痛苦不堪，整夜呻吟，吓慌了的居里夫人一刻不离地守着他。
虽然如此，居里夫妇的实验还是不能停止，在学校的教书工作也不能放弃。一次，彼埃尔对妻子说了一句诉苦的话：“我们选择的生活太苦了！”
居里夫人本想反驳他的话，可是突然间，居里夫人想到，彼埃尔气馁到这种地步，是否因为他的力量已用尽？还是他得了可怕的不治之症？
“彼埃尔！”居里夫人惊叫道。
“怎么回事？亲爱的，你怎么啦？”
“彼埃尔……如果……如果我们两人中死了一个，那么剩下的一个也不可能继续活下去，是吗？我们两人是不能分开的……”
彼埃尔开始不清楚她说的是什么意思，等明白后，他十分坚定地对居里夫人说：“你错了，如果我们之中有谁不在了，我们的研究也不能中止。我们的研究不仅仅是属于我们两个人。科学家没有权利背离科学这个终极目标。无论发生什么事，一个人即使成了没有灵魂的躯体，还是应该照常工作。”
1905年，居里夫妇到了瑞典，这是一次光荣的旅行。6月6日，在斯德哥尔摩的瑞典科学院，彼埃尔代表他和妻子作了演讲，他的演讲题目是《放射性物质——镭》。
彼埃尔介绍了他们发现镭的经过及其包含的意义：“要讲放射性物质的特性，我当然不可能只讲我们两人自己的研究工作。1898年，在放射性研究工作开始之初，只有柏克勒尔和我们两人对这个问题感兴趣。从那以后，越来越多的研究工作开始进行，如果不提到这些物理学家们的工作，那就无法深入地讨论放射性研究。这些物理学家有卢瑟福、德比尔纳、埃尔斯特、盖特乐、盖斯勒、拉姆赛和索迪……”
“提供能量的能源，用它的放射性强度可以表示出它的能量的大小。在我与拉博尔德合作的研究中还发现，一克镭每小时连续释放的热量达一百卡。据所测量的结果来看，它释放能量的强度经过数年后都将不会改变，因此，镭释放的总能量是十分惊人的。”
由于镭所蕴含的能量巨大，人们自然有一个疑问，如果镭落到坏人手里，会不会成为危害世界的工具？对此，彼埃尔总结道：“镭的发现，会不会给人类带来灾祸呢？可以想象，在罪犯手中，镭可以成为极危险的东西。因此有人会问：认识自然的秘密，是否于人类有益？人类是否已经成熟到能够利用这种认识获取益处，还是反而因这种认识引起灾祸？对这样的疑问，诺贝尔的发现就是一个典型的事例。烈性炸药可以帮助人类创造奇迹，然而在那些把人民推向战争的罪魁祸首手里，烈性炸药就成了可怕的破坏性武器。但是，我和认同诺贝尔先生见解的人们一样，认为人类从新发现中得到的利益会比害处多。”
居里夫妇对于这次瑞典之行非常满意。在来斯德哥尔摩以前，居里夫妇还十分担心这次远行的排场太大，又会出现那种过分轰动喧闹的场面，需要应付许多接见、讲话和拍照的局面。但他们却非常满意地发现，瑞典官员很少出现在这类科学活动中，瑞典科学院的安排也很有分寸，他们可以不受拘束地跟瑞典的科学家们真诚地交流。
在轻松愉快地做了演讲后，居里夫妇又在这个风景优美的国度游览了几个城市。瑞典有许多湖泊和海湾，周围到处都是松树和柏树，一些红色的木房子像星星一样点缀在海边，这使居里夫妇感到格外的温暖和亲切。
回到巴黎以后，居里夫妇又开始了新的研究工作。他们全身心投入到工作中去，白天在学校和实验室间奔波，晚上在家里翻阅各种科学出版物，在笔记本上记下一天的心得。
他们总是那么投入地工作，生活中其他的事情似乎对他们完全没有影响。一次，女仆向正在吃饭的彼埃尔问道：“先生，我看您吃了不少牛排，您觉得我做的牛排口味还好吗？”
彼埃尔半天才回过神来，反问道：“什么？我吃了牛排吗？”接着，他低头看了看盘子，恍然大悟地说道：“哦，我好像是吃了。不过真是对不起，我什么也不知道。”看着丈夫奇特的反应和女仆诧异的表情，坐在对面的居里夫人不由得发出了会心的笑声。
随着居里夫妇取得一个又一个研究成果，他们在国际学术界的名声越来越大。法国政府再也不能对这两位诺贝尔奖获得者置之不理了。在他们拿到戴维奖章和诺贝尔奖后，1904年，巴黎大学给了彼埃尔一个物理学教授的席位。1905年7月，他们从瑞典演讲归来后，科学院才以不多的票数勉强通过彼埃尔成为院士中的一员。
其实，对于所谓的科学院院士的头衔，彼埃尔并不在意。他真正关心的是能否找到合适的实验场所，在棚屋中做实验毕竟不是长久之计。彼埃尔原以为成为索邦的教授后会拥有自己的实验室。然而结果却令他大失所望，这个新职位既不供给他实验室，也不给他研究经费。于是，彼埃尔不得不继续留在索邦附属预备学校，那里地方虽小，但毕竟有两间房可以做实验。
最后，经过几次努力，巴黎大学终于决定：虽然索邦已没有地方可给彼埃尔，不过可以在居维埃路给他建两间屋子做实验室。
这两间屋子实在太小，放不下太多设备，而要想得到一所新的房子，又要等待八年。令人遗憾的是，一直到不幸去世，彼埃尔还是没有看到自己理想中的实验室的建成。
最终，上司们决定居维埃路的这个实验室由彼埃尔主持，还给他配了三名助手：一个实验室主任，一个助手，一个工人。实验室主任就是居里夫人。直到现在，居里夫人才被正式委任在一个实验室工作，有了二千四百法郎的年薪。此前她只是靠在赛福尔女子高等师范学校教书的微薄收入，补贴家庭生活费用。当然，不论这两间实验室让居里夫妇有多少不满之处，他们总算可以离开棚屋了。
再见了，棚屋……居里夫妇把棚屋里的一些仪器移到居维埃路。不过，他们对于棚屋的亲切感情没有改变，因为那里代表着他们的努力和他们的快乐。
在新的环境里，物质方面的麻烦结束了，研究工作立刻突飞猛进。彼埃尔也以几年来少有的轻松情绪对朋友描述居里夫人的生活状态：“玛丽很活跃，她照料小孩，在赛福尔教课，在实验室工作。她一分钟都不浪费，并且比我更有规律地从事实验室工作，每天大部分时间都在那里。”
若干年后，居里夫人在谈起这一段时期为找实验室而经历的波折时，愤懑地表示：“想到这里就是最后一次特许他使用的地方，想到一个在二十岁时就表现出天才的法国一流的学者，竟会终生没有一个合适的实验室供他使用，真令人感到痛心。无疑，若是他活得长久一点，早晚他可以享受到使他满意的工作环境，但是到了四十七岁，他还没有这种待遇。热情而无私地从事着伟大的研究工作．却因为工作条件不完备而不能早日实现梦想，大家能否想象到他是多么遗憾吗？”
此时的居里夫妇，无论是在科学理论知识方面，还是实验经验的积累上，都已经是完全成熟的科学家了。而且，两人之间又保持着难得的默契，正处在科学家最黄金的时期，许多研究课题正在前方等待着他们。