1931年底，二人开始研究德国物理学家W·玻特的实验，即用α粒子轰击铍，这时放出的不是通常实验所出现的质子，而是一种穿透力极强的射线，玻特认为是一种γ辐射，当时即称为铁辐射。不久，约里奥－居里夫妇凭借高超的实验技能和良好的设备，不但很容易地重复了玻特的实验结果，而且进一步观测石蜡是否会吸收这种被辐射。他们惊奇地发现辐射未被吸收，反而加强了。经过对从石蜡里飞出的粒子鉴别，认定从石蜡里飞出、的是质子「这是不可思议的，如果铍辐射是质量近于零的光子。怎么能够把质量是电子的1840倍的质子撞击出来呢，伟大发现就在眼前，但他们仍沿玻特的错误思路想下去，认为铍辐射是一种康普顿效应。
1932年1月18日，他们把这一实验结果和自己的见解发表了。刚好一个月后，卢瑟福的学生、对中子概念早有精神准备的英国物理学家查德威克重新解释了约里奥－居里夫妇的实验，认为铍辐射是一种中性粒子流，这种粒子的质量近似于质子质量。这样，卢瑟福12年前关于存在中子的预言被证实了，查德威克也因此获得了1935年度的诺贝尔物理学奖。客观地评价这件事，应该说约里奥一居里夫妇对中子的发现做了真正重要的工作，查德威克本人也完全承认这一点。但在伟大发现边缘而使机遇从面前溜走，原因仍在他们本身。他们自己事后承认，他们根本不知道卢瑟福关于存在中子的假设，缺乏作出这一重大发现的敏感性和想象力，而教训在于他们作为实验物理学家只埋头于自己的实验，没有同时注意学术思想的广泛交流。如不随时吸取他人创造性的新思想，机遇还会一失再失！事实正是如此，1932年，在美国物理学家安德森发现正电子以前，约里奥一居里夫妇就曾经在云室中清楚地观察到了正电子径迹，但他们没有认真研究出现的奇特现象，误认为只是向放射源移动的电子。直到安德森提出正电子实验报告后，他们才明白又一次重大发现的机会失去了。
经过连续两次失误之后，约里奥－居里夫妇并没有灰心丧气，他们总结了经验教训，在1933年5月23日，通过开创性的工作证实：从针加被源中发出的模V射线，通过物质后产生了正负电子冰两个月后，又记录到了单个正电子及其连续谱。他们一直坚持研究这种现象，在1934年1月19日，发现用钋产生的α粒子轰击铝箔时，若将放射源拿走，“正电子的发射也不立即停止。铝箔保持放射性。辐射像一般放射性元素那样以指数律衰减。”它们发射出中子和正电子，最终生成放射性磷。用同样的方法他们还发现了其他一些人工生成的放射性物质，此即人工放射性。这是20世纪最重要的发现之一。是人类变革微观世界的一个突破，为同位素和原子能的利用提供了可能，他们因此获得了1935年度的诺贝尔化学奖。
1938年奥托·哈恩作出了震撼世界的伟大发现枣核裂变，正像查德威克能发现中子一样，也完全得力于约里奥一居里夫妇的实验发现。其后，约里奥一居里夫妇证明了裂变产生的中子能够引起链式反应。核裂变和链式反应的发现，是实际利用原子能的依据。它为人类开发新的能源开辟了广阔的前景。
约里奥—居里夫妇对科学研究的献身精神、执著的追求、精湛的实验技术，堪称实验物理学家的典范。他们多次为别人获得诺贝尔奖做铺路石，对后人也颇有教育意义。
约里奥—居里夫妇作为知名科学家，在第二次世界大战期间，与纳粹进行了坚决的斗争，是著名的反法西斯战士。约里奥一居里夫妇由于长年累月使用放射性制剂进行工作，健康受到损害。I.约里奥一居里由于白血病于1956年逝世，终年59岁。F.约里奥一居里因肝病于1958年逝世，终年58岁。
居里夫人 Marie Curie（1867-1934）法国籍波兰科学家,研究放射性现象,发现镭和钋两种放射性元素,一生两度获诺贝尔奖.居里夫人 Marie Curie（1867-1934）法国籍波兰科学家,研究放射性现象,发现镭和钋两种放射性元素,一生两度获诺贝尔奖.作为杰出科学家,居里夫人有一般科学家所没有的社会影响.尤其因为是成功女性的先驱,她的典范激励了很多人.很多人在儿童时代就听到她的故事 但得到的多是一个简化和不完整的印象.世人对居里夫人的认识.很大程度上受其次女在1937年出版的传记《居里夫人》（Madame Curie）所影响.这本书美化了居里夫人的生活,把她一生所遇到的曲折都平淡地处理了.美国传记女作家苏珊·昆（Susan Quinn）花了七年时间,收集包括居里家庭成员和朋友的没有公开的日记和传记资料.於去年出版了一本新书：《玛丽亚· 居里：她的一生》（Maria Curie: A Life）,为她艰苦、辛酸和奋斗的生命历程描绘了一幅更详细和深入的图像.
1898年，法国物理学家与化学家的夫妻组合皮埃尔（Pierre,1859—1906 )和玛.居里(Marie Curie，1867—1934 )发现了镭_—第一个放射性元素，事实证明它是治疗癌症的有效武器。他们进一步进行放射性（玛丽•居里发明了该词）实验，区分了阿尔法射线、贝它射线和伽马射线。1906年，皮埃尔去世后，居里接替他成为索邦神学院的物理教授。第一次世界大战期间，她为医院组织了放射线服务。1918年一1934年，她又担任了巴黎大学镭学院研究部门的主任。居里夫妇的女儿——伊伦（Irene,1897—1956 )沿着父母的足迹，成为一名物理学家，并嫁给另外一名科学家——伊里奥（FredericJoliot, 1900—1958 )——他从1946年起在镭学院担任了 10年主任。人们把这对夫妻称作伊里奥-居里（Joliot-Curies)，他们对核反应堆的发现和发展作出了巨大贡献。居里夫妻和伊里奥-居里都是诺贝尔奖得主。1954年，美国医生乔纳斯•沙克在小儿麻痹疫苗实地试验期间为一名小学生接种疫苗。
居里夫人在实验研究中，设计了一种测量仪器，不仅能测出某种物质是否存在射线，而且能测量出射线的强弱。她经过反复实验发现：铀射线的强度与物质中的含铀量成一定比例，而与铀存在的状态以及外界条件无关。
居里夫人对已知的化学元素和所有的化合物进行了全面的检查，获得了重要的发现在：一种叫做钍的元素也能自动发出看不见的射线来，这说明元素能发出射线的现象决不仅仅是铀的特性，而是有些元素的共同特性。她把这种现象称为放射性，把有这种性质的元素叫做放射性元素。它们放出的射线就叫“放射线”。
1902年年底，居里夫人提炼出了十分之一克极纯净的氯化镭，并准确地测定了它的原子量。从此镭的存在得到了证实。镭是一种极难得到的天然放射性物质，它的形体是有光泽的、像细盐一样的白色结晶，镭具有略带蓝色的荧光，而就是这点美丽的淡蓝色的荧光，融入了一个女子美丽的生命和不屈的信念。在光谱分析中，它与任何已知的元素的谱线都不相同。镭虽然不是人类第一个发现的放射性元素，但却是放射性最强的元素。利用它的强大放射性，能进一步查明放射线的许多新性质。以使许多元素得到进一步的实际应用。医学研究发现，镭射线对于各种不同的细胞和组织，作用大不相同，那些繁殖快的细胞，一经镭的照射很快都被破坏了。这个发现使镭成为治疗癌症的有力手段。癌瘤是由繁殖异常迅速的细胞组成的，镭射线对于它的破坏远比周围健康组织的破坏作用大的多。这种新的治疗方法很快在世界各国发展起来。在法兰西共和国，镭疗术被称为居里疗法。镭的发现从根本上改变了物理学的基本原理，对于促进科学理论的发展和在实际中的应用，都有十分重要的意义。
