我认为我们应该在一种理想主义中去寻找精神力量，这种理想主义使我们不骄傲，而能使我们把我们的希望和梦想达到高尚的境界。
——居里夫人
（一）
在找到了具有放射性的钋元素后（虽然科学院暂时还未承认），居里夫妇便决定休一次假，作为对艰苦工作的奖励。
于是，两人乘坐火车，到法国南部的奥弗涅去旅行，呼吸大自然新鲜的空气，欣赏山川森林的美景。在实验室里呼吸了几个月的各种化学药品放出的难闻气味后，现在呼吸到如此沁人心脾的空气，真是一种难得的享受。
当然，流连于山野之外，居里夫妇依然没有忘记互相探讨新元素钋和另外一种等待他们去发现的新的放射性元素。
9月，两人又重新回到了他们的那间小实验室中，以更加积极的热情投入到继续寻找新元素的工作之中。
不过，这时发生了一件令玛丽感到难过的事，就是姐姐布罗尼娅和姐夫卡基米尔准备回波兰去，他们在波兰南部的一个地方开办了一所肺结核病疗养院。与玛丽一样，他们也都时刻没有忘记自己的祖国，因而决定回到波兰生活，为祖国的人们贡献一份自己的力量。
玛丽虽然很舍不得姐姐一家，但心中仍为他们的爱国之心感到骄傲和欣慰。同时，这也更加坚定了玛丽的信心，一定要尽快找出这种新元素，为波兰人民争光。
1898年12月6日，法国的《论文汇编》上发表了居里夫妇的第二篇文章《论沥青铀矿中含有一种放射性很强的新物质》，这篇文章宣布：沥青铀矿里有第二种放射性化学元素存在。
下面是这篇文中的几行：
“……上述各种理由使我们相信，这种放射性的新物质中存在一种新的元素，我们提议为它命名为镭。
“这种放射性新物质的确含有很大一部分钡，虽然如此，它的放射性仍是很可观的，足见镭的放射性一定大极了。“
钋和镭的特性推翻了几个世纪以来科学家们所相信的基本理论，这一发现也动摇了全部已得概念，并与已经根深蒂固的物质观念相反。因此，物理学家对此都保持谨慎的态度。虽然他们对比埃尔和玛丽的工作都十分感兴趣，但还是要等得到决定性的结果出来之后再发表自己的意见。毕竟，现在钋和镭这两种元素还只存在于居里夫妇的研究报告中，它们究竟是什么样子？什么颜色？什么重量？等等，谁都不知道。包括居里夫妇在内，现在还没有一个人看到过它们。
为了平息各方面的怀疑乃至反对意见，居里夫妇必须设法提炼出纯净的钋和镭，并且精确地测量出它们的原子量。因此，在此后的4年当中，居里夫妇进行了科学史上最为艰难的拼搏。
要从什么原料中才能提取出纯的钋和镭呢？这是居里夫妇首先要解决的问题。因为沥青铀矿的价格很贵，而他们需要的量更是以吨来计算的，所以根本买不起。
不过，他们还是想到了他们的穷办法。沥青铀矿在提取了之后，其中所含的钋和镭肯定会原封不动地留在残渣之中，那么利用这些沥青铀矿，或利用沥青铀矿的矿渣，对他们的研究目的来说都是一样的。矿很贵，矿渣应该不会那么贵吧？但这笔钱再加上运输费，还是他们微薄的工资无法承受的。
幸运的是，皮埃尔托奥地利的一位教授从圣约阿西姆斯塔尔矿那里免费搞到了一吨矿渣，矿方同意将贮存在一座松林中的沥青铀矿残渣免费送给居里夫妇。
这座矿山在波西米亚，从那里运到法国，也需要一笔不小的运费。居里夫妇只好从自己微薄的工资中挤出一些来，又借了一些，总算凑够了这笔运费。
不久后，矿渣运来了，问题又出现了：实验室太小，根本放不下这么多的矿渣！这时，苏其伯格教授主动出面，为他们寻找了一个合适的实验室。可是，没有一个学者愿意为这对贫困的学者提供帮助。
无奈之下，苏其伯格教授只好将学校院子中的一个废弃不用的木板棚腾出来给居里夫妇使用，并且充满歉意地说：
“真是十分抱歉，虽然这个地方很不理想，但目前也只好如此了，总比没有强吧……”
这里简直太破旧了，玻璃屋顶已经残破得不能遮蔽风雨，地面上也没有地板，只有柏油铺着。棚子里有几张破旧的长桌子，一块黑板，还有一个生火的老铁炉。以前，人们曾把这里当做解剖室，而现在这个地方已经淘汰很久了，连放死尸都不配了。
但居里夫妇一点也没有嫌弃这里，因为他们没有条件考虑这些困难，而是完全被一种为科学献身的精神所激励。他们反而认为，这个被认为连放死尸都不合格的棚子有一个最大的好处，就是它那么破旧，那么没有吸引力，因此也绝不会有任何人不允许他们自由使用这里。
矿渣被一车一车地运到这个“实验室”来了，玛丽感到很兴奋，这些气味难闻的东西就是她眼中的宝贝。她带着好奇的神色，迫不及待地打开一个麻袋来看，里面是棕褐色的矿苗，还夹杂着波西米亚的松针。
于是，居里夫妇开始新的工作了。
（二）
居里夫妇在工作前经过了一番探讨，然后做了比较精细的分工：皮埃尔的身体不太好，继续负责研究镭的特性；而玛丽则负责从矿渣中提取纯的镭盐。
每天，玛丽的工作是男人干都嫌累的重体力活，那就是每次要搬起20公斤的矿渣（这是她能搬起的最多重量），将其倒入一个大锅中，然后用水加热，直至沸腾，再把这些沸腾的溶液从一个罐子倒入另一个罐子。
在提炼镭的过程中，需要加入硫化氢。而硫化氢是一种有毒的气体，那灼热的、有毒的、刺鼻的蒸汽每次都呛得玛丽剧咳不止，眼泪也不住地流……她根本没办法擦拭一下脸上的泪水，因为她得用双手抓住一根沉重的铁棒用力搅拌这些熔化后的矿盐。
由于没有风罩，他们只能将这道工序放到院子里露天进行。一旦遇到雨天，就得把实验设备搬到室内，然后把门窗全部敞开，保证空气流通，否则就会被刺鼻的气味和浓烟呛得无法继续工作。
搬运、点火、熔化、过滤、沉淀、倒出、再熔化……每天，居里夫妇就像一个锅炉工一样，做着这种沉重的体力劳动。
他们在为世界最伟大的一次科学发现而工作，然而法国政府和科学部门却不肯给予他们任何帮助。居里夫妇真是感到累极了，玛丽曾在自己的自传中写到；
有时，我整天整天地用一根与我等重的铁棒，搅动那一堆沸腾的东西。到了晚上，我已经筋疲力尽，连动一下都不想动……
我们没有钱，没有实验室，而且没有人帮助我们把这种既重又困难的工作做好，真的好像要从无中创出有来。如果我求学生涯中的几年是卡希尔·德鲁斯基从前所说的“我的姨妹一生中的英勇岁月”，那么，我可以毫不夸大地说：现在，这个时期，就是我的丈夫和我共同生活中最英勇的时期。
这真是人们永远都不能忘记的“英勇时期”！居里夫人后来回忆起这段逝去的艰苦岁月，总说它是“我们生活中最美好的几年”。
然而，现实也向他们展示了极其残酷的一面，美好的理想有时也会对残酷的现实无能为力。皮埃尔开始感到腿部和全身疼痛，有时连起床和行动都感到困难。后来经医生检查后诊断，他患上了关节炎，是由棚屋的潮湿环境造成的。
玛丽就更惨了，面无血色，浑身无力，整天都昏昏沉沉的，老居里担心她患上和她母亲一样的病，便建议她到医院做个检查。
玛丽听从了这个建议，到医院做了检查，结果证明她没有患上肺结核。
居里夫妇真是为这项研究工作付出了生命力的极限。当时，皮埃尔的工资还是每月只有500法郎，有了孩子，还雇了一个奶妈，生活几乎入不敷出，而且他们种种试图增加收入的努力都宣告失败了。
有一次，皮埃尔在进行了一天疲劳的工作后，沉重地对玛丽说：
“我们选择的生活是多么艰难啊……”
事实上，在将矿渣熔化、过滤出溶液之后，是需要加以提净的。而他们的厂棚四处通风，煤渣和铁屑到处飞扬，温度也不稳定，提净几乎无法进行。而且，要做一番细巧的工作，还需要很清洁、很精密的仪器，但他们根本不具备这些条件。
皮埃尔见困难无法克服，就想等一段时间，等有了好的环境和设备，再进行提取纯镭的工作。但玛丽很倔强，她不听从皮埃尔的建议，坚持要马上提取镭，而且还一定要获得成功。
夫妻俩平时的对话，也都是与镭有关的。玛丽曾以少女般天真的态度问皮埃尔：
“‘它’的相貌是怎样的呢？皮埃尔，你想过它是什么形状吗？”
皮埃尔柔和地回答说：
“我不知道……不过，我希望它能有一种极其美丽的色泽。”
（三）
1900年的初夏，忽然有个很诱人的机会展现在居里夫妇面前，这个机会是瑞士日内瓦大学提供的：日内瓦大学校长请皮埃尔前往他们的大学担任物理学教授，年薪是一万法郎，而且还有住房补贴。在那里，他将领导一个实验室，而居里夫人则可以在这个实验室中获得一个正式的职位。
这简直就是个天大的喜讯！年薪一万，有住房补贴，有实验室，还有充足的经费和齐全的实验设备……这在法国，他们恐怕连做梦都得不到！
于是这年的7月份，皮埃尔和玛丽去了一趟瑞士。在那里，他们受到了瑞士同行的热烈欢迎。
但到了8月，夫妻俩又改变了想法。后来居里夫人在自传中曾提到了这件事：
皮埃尔很想接受（瑞士的邀请），但如果接受了，我们关于镭的研究就会功亏一篑，因此，他最终做出了相反的决定。
居里夫妇最终没有接受日内瓦大学的邀请，可能还有另外一个因素，那就是彭加勒的干预。
当时，彭加勒被认为是世界数学界最有权威的领袖人物，也是法国很有影响力的人物。当他听说居里夫妇要离开法国后，马上和同事们一起向有关方面陈述了其中的利害关系，结果皮埃尔便顶替了索尔本附属理化自然科学研究所的一个教学空缺职位，而玛丽则被接纳为凡尔赛附近赛福尔女子高等师范学院执教，担任一、二年级物理的教授。
在这所学校的历史上，从来没有女性登上过讲台，而玛丽是第一位。居里夫人一生真不知道占据了多少个第一！
这样一来，居里夫妇的家庭收入就增加了不少，但他们也更加忙碌了，因为还要兼顾学校里课业。
皮埃尔一直在向有关方面争取更好的实验条件，因为国外一些设备比他们好得多的实验室也正在努力为提取纯放射性元素而奋起直追。如果他们的实验条件依然得不到改善，实验就无法继续进行，那么几年的拼搏就都可能会化为泡影。
然而，这种奔忙和请求却毫无效果，这不仅影响了他们的实验进展，也影响到了他们的身体健康。
居里夫妇不断地从奥地利运回沥青铀矿做实验，可一直都没有结果。研究工作的艰难和工作的劳累，让皮埃尔都灰心了，但玛丽却没有丝毫放弃的意思。
就在居里夫妇异常艰难地进行研究时，他们的强劲对手卢瑟福正在加拿大麦克吉尔大学优越的实验环境下奋起直追。
1902年2月5日，卢瑟福在一封信中写到：
目前，我正忙于起草即将发表的报告，还要继续进行新的实验。我不能停下来，因为有些人正在想办法超越我。在这个领域中，我最强劲的对手就是巴黎的贝克勒尔和居里夫妇。近年来，居里夫妇在放射性物质方面已经完成了一项极其重要的工作。
卢瑟福说得很对，居里夫妇的确已经成功在望了。玛丽用她创造的分步结晶法先从每吨沥青铀矿中提取10-20公斤的硫酸钡，然后再将其变成氯化物。这些氯化物的含镭量大约在万分之三左右。
经过不懈的努力，1902年年初的某一天，居里夫妇终于提取出了一分克的纯净镭盐，并且初步测定镭的原子量为225。
当这成千上万次分步结晶的产物最终提炼出来后，居里夫妇虽然已经筋疲力尽，但他们的兴奋之情却难以言表！
那天晚上，玛丽上楼，走到婴儿室，想看看女儿睡了没有。下楼后，她又穿上衣服准备出门。皮埃尔知道，玛丽又是想去实验室看她的“宝贝”，于是也跟着一起出来了。
外面漆黑一片，他们默默穿过夜晚的街道、工厂、空地，顺着几年来闭着眼就都会走的路来到他们的“实验室”，打开那扇破旧的门，走进他们的领地。
忽然，玛丽轻声地说：
“不要开灯，你看！”
“宝贝”就在他们面前的桌子上，一缕略呈蓝色的荧光在那里愉快地闪耀着，宛如神话中的小仙子一般，在黑暗之中向他们招手示意。
“啊，我的梦终于应验了……我曾经多少次在梦中看到它冉冉发光，现在，它果然发光了！”
玛丽小心翼翼地找来一把椅子坐下，两个人就这样看着那些蓝色的光亮、那些射线的神秘来源，看着他们的镭！
第二天，玛丽就将他们的发现写成了一篇题为《论镭的原子量》的论文，在法国科学院发表了。
现在，科学界再也没人怀疑镭的存在了。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，难道还不能证明它是一种新的元素吗？