我们的研究工作起了带头作用，国外也开始了一些类似的实验。皮埃尔对此的态度是绝对大公无私、慷慨大度的。他征得我的同意，决定不从我们的发现中获取任何物质利益，所以我们没有申请任何专利，而且毫无保留地公布了我们研究的全部成果以及提炼镭的方法。另外，我们还向那些对此有兴趣的人提供了他们所需要的所有资料。这对于镭工业是大有好处的，这一工业因而在法国，继而在国外飞速地发展起来，为科学家和医生提供了他们所需要的产品。这一工业直到今天几乎一成不变地在使用我们所运用的方法（在我最近对美国的一次访问中，美国妇女界慷慨地馈赠我一克镭。布法洛自然科学协会送了一本会刊给我，以资纪念。这本刊物叙述了美国镭工业的发展情况，里面还刊登了皮埃尔答复美国工程师们的一封信的影印件。皮埃尔在信中对他们所提出的问题都详尽地一一作了回答。这是1902年到1903年间的事。——原注）。
尽管我们的工业处理原材料的方法取得了良好的效果，但是我们的能力有限，很难继续搞下去。一位名叫阿尔梅·德·里斯勒的法国企业家对这一实验很感兴趣，1904年时，他便想到兴建一座大的制镭工厂，向医生们提供这种产品，因为当时有不少文章在介绍镭在医疗上的效用，医生们对此很感兴趣。他的这一想法在当时可谓十分大胆。由于雇用了一些已经在我们这儿接受过培训的人——特别是奥德潘和达纳，他们能够承担这种精细的工作，所以他的这一计划得以成功地实行。因此，镭便正式在市场上销售，但价格确实昂贵，因为其制作过程特别复杂，而且原材料的价格也立即被抬高了（一毫克镭元素价值七百五十法郎左右。——原注）。我想在此深切感谢阿尔梅·德·里斯勒主动向我们提供了他的帮助，大公无私地把他的工厂的一小块地方划归我们使用，还资助了一部分经费让我们在那儿进行研究。另外一些资金是我们自筹的或来自一些补助，最大的一笔是1902年由科学院给的，有两万法郎。
这样，我们便把我们以前所拥有的铀沥青矿逐渐用来提炼一定数量的镭，以供我们研究之用。由原矿石中提炼含镭的钡盐的过程是在工厂里进行的，而我则负责在实验室里的精炼和部分结晶的工作。1902年，我成功地提炼出一克的纯氯化镭，因而可以获得镭元素的光谱。我第一次测出了镭元素的原子量，其数值大大高于钡的原子量。这样，镭在化学上成为一种新元素就被确认了，不再有人对此提出疑问。
我就此于1903年完成了我的博士论文。
后来，为实验室提炼的镭的数量增加了。1907年，我便可以对镭的原子量做第二次测定，这一次更加精确，测出的结果为225.35，现在所采用的镭原子量为226。我还与德比埃纳一起提炼出纯金属镭。我总共提炼的镭有一克多一点，在皮埃尔的赞同下，全部放在实验室里使用。
纯净镭的放射能力高于我们原先的估计。在同样重量下，纯净镭的放射能力要比铀的放射能力大一百万倍。以此类推，铀沥青矿石中所含的镭和铀的比例大约是三分克与一吨之比。这两种物质之间关系非常紧密，总是在矿石中同时出现，今天我们得知矿石中的镭是铀衰变而成的。
皮埃尔去P.C.N. 任教后的那几年，对他来说是极其艰难的年月。他必须面对众多的操心事，忙得不可开交，而他又是个只有集中精力于一个固定目标才会觉得快乐的人。由于课程太多，体力消耗太大，所以常常浑身酸痛，不堪重负。
对他来说，迫切需要的是减轻教学任务，节省体力，以利身体健康。因此，当巴黎大学矿物学讲座教授位置空缺时，他便决心申请这一职位。他完全有资格胜任，因为他在这方面有很深的造诣，而且还发表过关于晶体物理的重要文章，但是，他未能获得委任。
在这一艰难时期，他竟然以超常的努力完成并取得了好几项研究成果，有的是他独自做的，有的是与人合作完成的。主要有：感应放射性研究（有些是与德比埃纳合作的，有些是与达纳合作的）；镭射线与X射线在电解质液体中引起的导电性研究；镭射气的衰减律及镭射气与其沉淀物的放射性常数的研究；镭释放热量的发现（与拉波德合作）；镭射气在空气中漫射的研究（与达纳合作）；温泉产生的气体的放射性研究（与拉波德合作）；镭射线的生理影响的研究（与亨利·贝克莱尔合作）；镭射气的生理效应的研究（与布萨尔和巴尔塔扎尔合作）；决定磁性常数的仪器简介（与什纳沃合作）。
上述对放射性的种种研究都是基础研究，所涵盖的面非常广泛。其中有好几项是研究镭射气的。这种气体是镭产生的一种奇特气体，镭所具有的强烈的放射性大部分都是由它产生的。皮埃尔经过深入研究，揭示了这种镭射气能自行衰变，继而消失，而且其衰变过程有自己一定的规律，不受外界的任何影响。今天，镭射气一般都是用细小的玻璃瓶来收集，医生们常用它来治病。从技术角度来看，用它比用镭来直接治疗更加方便。但是，医生们凡是要使用镭射气时，必须查阅数学图表，了解镭射气每天的衰减数量。镭射气虽然密封于细小的玻璃瓶里，照样要衰减的。有一些泉水之所以能治病，名气大震，也是因为泉水中含有少量的镭射气。
在皮埃尔的研究中，尤以镭可以产生热量的发现最为惊人。在通常情况下，镭的表面没有什么变化，但每小时所产生的热量足可以融化与它本身重量相等的冰块。如果把这热量保护好不向外面消散的话，那么镭本身就会发热，温度可以达到10℃，比它周围空气的温度要高。这种现象与当时的科学实验数据是完全不同的。
最后，我不能不提及关于镭的生理效用的各种实验研究，因为它有明显的消肿作用。
为了验证吉塞尔刚刚发表的这项研究结果，皮埃尔主动伸出自己的胳膊，在镭的照射下放了几小时。结果，皮肤受到伤害，像是灼伤一般，并且向四周扩展，好几个月之后才复原。亨利·贝克莱尔在把一支装着镭盐的玻璃管放在西服背心口袋里时，也意外地被灼伤过。他跑来告诉我们镭对他的伤害时，又喜又怒地叫嚷道：“我真爱它，可又恨它。”
皮埃尔在了解了镭的生理效应如此之大后，便着手与医生们合作，共同用动物进行这种实验。这些实验研究就是镭疗方法的起步点。开始实验时用的镭都是皮埃尔提供的，目标是治疗狼疮以及其他一些皮肤病。就这样，医学上的重要分支——镭疗法（通常称之为“居里疗法”）——便在法国应运而生，后来经一些法国医生（如丹洛斯、威克汉姆、多光尼西、德格莱等）的研究，这一疗法有了更大的发展（这些有名的医生都获得了企业家阿尔梅·德·里斯勒的鼎力相助，他向他们捐赠最初用作实验的必不可少的镭。此外，1906年，他还创建了一座临床医学实验室，备有必需的镭，并且还赞助创办了一家名为《镭》的专业杂志，旨在研讨放射学及其应用，该杂志由达纳任主编。这是企业家自愿支持科学的一个典范，就是在今天也实属罕见，但愿这种支持越来越普遍，这样，企业家与科学家在合作中就可以双双获益。——原注）。
与此同时，国外也在积极开展放射学研究，新的发现不断涌现出来。好些科学家按照我们发明的新的化学分析法积极地寻找其他放射性元素。因此，人们便很快地发现了后来医学上经常使用的由大规模工业制造的新钍，以及放射性钍、锕等放射性物质。现今，我们已经知道了三十多种放射性元素，其中有三种是射气。而镭在这三十多种放射性元素中仍占据着最重要的地位，因为它的放射性很强，而它的衰减蜕变在几年中却十分缓慢。
在放射学这门新学科的发展过程中，1903年是特别重要的一年。这一年，在法国，镭的研究刚刚结束，皮埃尔便发现一种惊人的现象：这种新元素能够散发出热量，而其表面却没有任何损伤。在英国，拉姆塞和索迪宣布了一个重大发现：他们观察到镭可以持续不断地产生氦气，这就说明原子肯定是可以变化的。如果我们把镭盐加热到其熔点后密存于真空玻璃管里，然后再加热，使它放出少量的氦气，我们便可以利用光谱仪来确定氦气的存在。这个重要实验反复做了许多次，镭可以放出氦气的论断完全得到了证实。它向我们提供了原子可以变化的第一个例证。当然，我们无法控制这种变化，但原子不可改变的理论却被推翻了。
这些情况以及我们以前所知的情况，经吕特福和索迪的综合概括，提出了一种放射蜕变的理论，今天已为大家所接受。根据这一理论，任何放射性元素，哪怕是它表面上没有任何变化，其内部都在自行蜕变，蜕变越快，放射性就越强[放射性与原子变化的假设以及其他的一些假设早在特福和索迪证实之前，皮埃尔和我就已经预料到了。（参见《科学杂志》，1900年，居里夫人著）——原注]。
一个放射性原子的蜕变有两种方式：一是原子本身发射出一个速度飞快且带有正电的粒子，即α射线；二是原子本身发射出我们在现代物理学中已经非常熟悉的电子，即β射线。电子在速度不太快时，其质量仅仅是原子量的一千八百分之一，但当它的速度接近光速时，其质量将会大为增加。任何放射性原子，无论是以哪一种方式蜕变之后，剩下的原子就与原来的原子不再相同了。剩下的原子还会继续蜕变，一直蜕变到它不再具有任何放射性，成了一个稳定的原子为止。这种稳定的原子就是非放射性元素。
因此，α射线和β射线都是由原子分裂而来的。γ射线则不同于α射线和β射线，它是原子蜕变时所产生的一种辐射，与光相似。这些射线的穿透性能都很强，近年来一直被用作医疗手段（吕特福最近利用α射线的内在能量把某些原子击碎，例如氮原子。——原注）。
因此，放射性元素有好几族，每一族中的元素均由其前一个元素蜕变而来，而每一族中的原始元素为铀和钍。我们尤其可以证实，镭是由铀产生的，而钋又是由镭产生的。既然每个放射性元素都是由其母体所产生的，又自行蜕变并产生其他的放射性元素，那么，这些元素与其母体并存时，其数量就不会超过一定的比例。正因为如此，在原始矿石中，镭与铀的数量就有着一种不变的比例。
放射性元素的自行蜕变是按照一个称为“指数定律”的规律进行的。根据这一定律，每个放射性元素减少到它原来的重量的一半所需要的时间被称作“半衰期”，而每个放射性元素的半衰期则是不会变的。知道了半衰期，就可以确定某个元素是何种元素，绝不会有差错。各个元素的半衰期都不尽相同，而测定的方法也各有不同。铀的半衰期为几十亿年。而镭的则约为一千六百年，其射气的周期不到四天，在由镭射气直接蜕变来的元素中，有的半衰期甚至都不到一秒。这种指数定律有着一种深远的哲学意义，它表明蜕变是按照概率规律产生的。决定蜕变的原因至今还是个谜团，我们尚不清楚是由于原子外的偶然情况造成的还是内部的不稳定性使然。总之，直到目前为止，不管用外在的什么干预都不会对这种变化产生有效的影响。
这种种飞速的发现推翻了我们所熟知的物理学和化学所遵循的各种科学观念。一开始，这些发现还受到质疑，但后来大部分科学家都热情地承认了它们的可信性。与此同时，皮埃尔的名声在法国和国外大增。早在1901年，法国科学院就授予他拉卡兹奖了。1902年，以前曾多次给予他极其宝贵的支持的马斯卡尔鼓励他申请成为法国科学院院士。皮埃尔颇有难色，因为他认为遴选院士不应让其本人四处活动，拜望在巴黎的院士们。但是，在马斯卡尔的一再友好相劝之下，尤其是科学院的物理所早就声明全体同仁一致推荐他成为院士，所以他也就提出了自己的申请。但他未能成功，直到1905年，他才被接纳为院士，但还不到一年的时间，他就不幸遇车祸身亡了。
1903年期间，皮埃尔和我应英国皇家学会的邀请，一同前往英伦作关于镭的报告，受到了热烈的欢迎。他很高兴在伦敦见到了开尔文爵士。开尔文爵士一向对皮埃尔怀有深情，当时他虽然年龄很大了，但始终对科学保持着极大的关注。这位著名的科学家经常得意扬扬地把皮埃尔送给他的装着镭盐的玻璃瓶拿出来让人看。我们还见到了其他的一些著名科学家：克鲁克斯、拉姆塞、德瓦等。皮埃尔还与德瓦合作，发表了一篇关于镭在低温条件下放出的热量以及镭盐产生的氮气的研究报告。
几个月后，伦敦皇家学会授予皮埃尔和我戴维奖章。几乎与此同时，我们两人与贝克莱尔共同获得了1903年度的诺贝尔物理学奖。鉴于我们的健康状况，我们未能参加12月在斯德哥尔摩的颁奖仪式，直到1905年6月，我们才前往瑞典首都领取这一奖项，皮埃尔在仪式上发表了讲话。我们在那儿受到了热烈的欢迎，并观赏了瑞典夏季的美丽风光。
