新元素の精製と研究
マリの探究心はとどまることを知らず、次にEPCIにあるさまざまな鉱物サンプルの放射能評価を始めた[37]。やがて、2種類のウラン鉱石について調べた結果、トルベルナイト（燐銅ウラン鉱）の電離がウラン単体よりも2倍になり、ピッチブレンドでは4倍に相当することが分かり、しかもそれらはトリウムを含んでいなかった[19]。測定が正しければ、これらの鉱石にはウランよりも遥かに活発な放射を行う何かしらの物質が少量ずつ含まれると彼女は考察した[37][43]。マリは「できるだけ早急にこの仮説を確かめたくなる熱烈な願望にかられた」と後に述べた[44]。
1898年4月14日、夫妻はピッチブレンドの分析にかかり、100グラムの試料を乳棒と乳鉢ですり潰す作業に着手した[44]。ピエールはマリの考察の正しさを確信し、やがて取り組んでいた結晶に関する研究を中断して彼女の仕事に加わった[37][44]。1898年7月、キュリー夫妻は連名で論文を発表した。これはポロニウムと名づけた新元素発見に関するものだった[37]。さらに12月26日には、激しい放射線を発するラジウムと命名した新元素の存在について発表した[37]。
