Pięć lat później w 1903 roku Henri Becquerel, Pierre Curie i Maria Skłodowska-Curie otrzymali Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki. Było to wydarzenie tym bardziej doniosłe, ponieważ po raz pierwszy w historii nagrodę tę przyznano kobiecie.

                                                   (MJ)

                                                 ( M J)

                                             (MJ)

                                                                   (MJ)

Stan zdrowia nie poprawiał się.

Tata zebrał wszystkie pieniądze i wysłał żonę wraz z najstarszą córką Zosią na leczenie za granicę. Szczęśliwa dotąd rodzina musiała się rozstać. W pierwsze święta będąc w rozłące Zosia nakryła do stołu tak, jakby wszyscy byli razem w Warszawie. Siedem nakryć. Jak zawsze.

Były we dwie.

Pozostała w Polsce rodzina do codziennej modlitwy dołączyła słowa: „I przywróć zdrowie naszej mamie…”

Po wielu miesiącach rozłąki obie wróciły wreszcie do domu. Stęskniona Mania pobiegła uradowana i rzuciła się w ramiona ukochanej siostry. Po chwili, pełna nadziei spojrzała na mamę błagalnym wzrokiem. Mama uniosła tylko zachowawczo dłoń, dając sygnał, by nie podchodziła zbyt blisko. Kobieta była już mocno wyniszczona. Mania modliła się prosząc Boga, by ten zabrał jej życie, a mamę przywrócił do zdrowia. Jakiś czas później Zosia i Bronia, starsze siostry Mani, złapały tyfus. Bronia szybko wyzdrowiała. Zosia zmarła. Miała 12 lat. Schorowana matka z okna sypialni obserwowała kondukt żałobny swojej córki  [A.Ś] 

                                             (MJ)  

Maria podejmując prace naukowe nad promieniowaniem odkrytym przez Becquerela zastosowała przede wszystkim bardzo czuły elektrometr, skonstruowany przez Pierre’a i jego brata Jacques’a Curie. Dzięki temu wynalazkowi stwierdziła, że natężenie promieni Becquerela zależy od zawartości uranu w próbce i jest do niej proporcjonalne. To spostrzeżenie umożliwiło jej wyciągnięcie słusznego wniosku, że jest ono właściwością atomową uranu. Kolejnym osiągnięciem Marii było udowodnienie, że poza uranem także tor emituje promieniowanie. Następnie Maria Curie dowiodła, że emisja promieniowania niektórych minerałów zawierających uran jest znaczne silniejsza niż wynikałoby to z zawartości uranu w ich składzie. Ponieważ znała skład chemiczny chalkolitu stwierdziła, że tylko uran jest pierwiastkiem promieniotwórczym w tym minerale. Wysunęła więc słuszną hipotezę, że minerał ten musi zawierać domieszkę nowego, nieznanego pierwiastka chemicznego. Maria otrzymała w laboratorium chalkolit i udowodniła tym samym, że syntetyczny chalkolit emituje słabsze promieniowanie. Był to dowód eksperymentalny na istnienie nowego pierwiastka chemicznego. Do badań Marii dołączył Pierre Curie. Małżonkowie Curie opracowali metodę wskaźników promieniotwórczych, dzięki czemu określili zdolność promieniowania nowego pierwiastka. Za pomocą przemian chemicznych wyodrębnili nowy, nieznany dotąd pierwiastek chemiczny. 18 lipca 1898 przedstawili dzieło naukowe, w którym donosili o odkryciu polonu (symbol Po, liczba atomowa 84), pierwiastka nazwanego na cześć Polski. Na kolejny sukces małżonkowie Curie nie musieli zbyt długo czekać. 26 grudnia 1898 wspólnie z Gustavem Bemontem donieśli o odkryciu kolejnego pierwiastka chemicznego – radu (symbol Ra, liczba atomowa 88).
Małżonkowie Curie zbadali promieniowanie emitowane przez rad i polon, stwierdzając m.in., że związki promieniotwórcze świecą, sole radu wydzielają ciepło, zabarwiają porcelanę i szkło, promieniowanie przechodzi przez powietrze i pewne ciała, że może przekształcić tlen cząsteczkowy (O₂) w ozon (O₃). Pierre Curie poddał swoje ramię kilkugodzinnemu działaniu radu, a powstałą trudno gojącą się ranę obserwował i opisał. Za swoje prace małżonkowie Curie zostali wyróżnieni licznymi nagrodami m.in. Plante, Lacaze, Gegner, Osiris, Medalem Davy'ego. W 1903 Maria przedstawiła tezy swojej rozprawy doktorskiej pt. „Badanie ciał radioaktywnych”. 

W 1903 Maria i Pierre Curie otrzymali wspólnie z Becquerelem Nagrodę Nobla z fizyki za badania nad zjawiskiem promieniotwórczości. 
                                                                    (P.W.)

Odkrywając polon i kilka miesięcy później rad, Maria Skłodowska-Curie stała się prekursorką współczesnej radiochemii.