Maria stara się być przykładną żoną. Do nauki gotowania podchodzi z precyzją godną badacza. Zadaje siostrze dociekliwe pytania. Ile to jest szczypta soli? Co robić, żeby makaron się nie sklejał? Czy mięso na rosół zalewa się gorącą czy zimną wodą? Z zarządzania czasem mogłaby obronić doktorat. Opracowuje potrawy, które przyrządza się szybko, oraz takie, które same powoli dochodzą, gdy ona siedzi w laboratorium. Kiedy rodzi się córka Irena, Maria biega między domem a pracą. Wkrótce okazuje się, że nie ma wystarczającej ilości pokarmu i musi wynająć mamkę. Aby móc w pełni oddać się pracy, zatrudnia drugą opiekunkę. Pieniędzy nie przybywa (Piotr ma skromną pensję pracownika naukowego), a koszty szybują: między wrześniem a grudniem 1897 r. wydatki na opiekę nad dzieckiem wzrosły pięciokrotnie. Przemęczona i rozbita Maria miewa ataki paniki. Zdarza jej się nagle z przerażeniem wybiec z laboratorium, w strachu że opiekunka na spacerze zgubiła jej dziecko.
Co bez reszty pochłania małżonków Curie? Promieniowanie. Trzeba było znaleźć termin, który określałby nową własność materii, przejawiającą się w pierwiastkach toru i uranu. Zaproponowałam nazwę „promieniotwórczość” – pisze Maria w referacie dla Akademii Nauk. W pracy ta drobna kobieta posługuje się łopatą, wielkimi kadziami na palnikach, ogromnym prętem służącym jako mieszadło i prostymi narzędziami, które wymagają zręczności manualnej: wagą z malutkimi odważnikami i nieskomplikowanym układem elektrycznym. Najbardziej zaawansowanym technicznie elementem jest mocowany do wagi zwykły kryształ piezoelektryczny (jego własności odkrył Piotr). Skłodowska skrupulatnie analizuje za pomocą tego niewyszukanego sprzętu tony tzw. smółki uranowej, odpadu produkcyjnego z kopalni uranu. Kolejne dostawy ciężkiej czarnej rudy przybywają z kopalni w Austro-Węgrzech na terenie dzisiejszych Czech. Po setkach godzin spędzonych nad garami, z których unoszą się „emanacje” (dziś wiadomo, że silnie toksyczne), odkrywa, że smółka wytwarza promieniowanie, chociaż usunięto z niej promieniujący uran. W dodatku jest ono silniejsze niż promieniowanie uranu i toru! Wniosek? Nie mógł to być żaden z dotychczas znanych pierwiastków, ponieważ wszystkie były już zbadane, musiał to być zatem nowy pierwiastek chemiczny. To znów fragment referatu dla Akademii Nauk. Maria szaleje. Rozpoczyna wyścig o znalezienie nowego pierwiastka, po piętach depczą jej inni naukowcy. Ambicja nie pozwala jej na choćby chwilę odpoczynku. Przewala łopatą kolejne setki kilogramów smółki uranowej, prawie nie je, przestaje o siebie dbać. Twierdzi, że szkoda jej na to czasu. Przyjaciele zaczynają niepokoić się o jej zdrowie. Chce być pierwsza. Nowy pierwiastek nazywa polonem (na cześć ukochanej ojczyzny). Ogłasza odkrycie, chociaż nie udaje się jej wyseparować ze smółki czystego pierwiastka. Nie dba o poprawność naukową, jest zdeterminowana i przekonana o swojej racji. I rzeczywiście się nie myli, o czym świat dowie się później.
Po kolejnych czterech miesiącach pracy udaje się jej uzyskać substancję, której promieniotwórczość jest 900 razy większa od promieniotwórczości uranu. Tym razem otrzymuje materiał do niepodważalnej identyfikacji. 19 grudnia 1898 r. w dzienniku laboratoryjnym pisze, że odkryła drugi pierwiastek, rad. Państwo Curie nazwali go za łacińskim radius, promień. Skłodowska idzie za ciosem. Postanawia udowodnić istnienie polonu i wyodrębnić oba pierwiastki tak, żeby można było je zobaczyć w probówce. Potrzebuje dużej przestrzeni do badań i wielkich hałd smółki uranowej.
Dyrektor Sorbony przydziela jej hangar z dziurawym dachem, w którym do tej pory wykonywano pokazowe sekcje zwłok dla studentów. Bliżej mu do stajni niż laboratorium, w którym dokonuje się superprecyzyjnych pomiarów mających zatrząść nauką w posadach. W tej nędznej szopie przeżyliśmy najlepsze i najszczęśliwsze nasze lata, poświęcając całe nasze życie zamierzonemu dziełu – pisze Skłodowska w autobiografii. Jedną z naszych rozrywek było zachodzić do pracowni wieczorem. Dostrzegaliśmy wtedy ze wszystkich stron słabo mieniące się zarysy szkieł i torebek, w których mieściły się nasze preparaty. Był to widok naprawdę cudowny i zawsze dla nas nowy. Żarzące się rurki wyglądały jak nikłe czarodziejskie światełka. Rzeczywiście, świecą tak intensywnie, że nawet 100 lat później osobiste rzeczy państwa Curie – ubrania, dokumenty – są skażone promieniowaniem.
