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마리 퀴리(Marie Curie, 1867~1934)는 폴란드에서 태어나고 성장했지만 프랑스에서 활동했다. 전위계를 사용하여 방사성 광물에 의한 공기의 이온화 정도를 측정했던 그녀는 우라늄 화합물에서 나오는 방사능의 양이 오직 남아 있는 우라늄의 양에 따라 달라지는 것으로 보아 우라늄 원자 자체가 방사능의 근원일 것이라고 결론지었다. 마리 퀴리는 우라늄을 포함하고 있는 광석인 피치블렌드가 우라늄 덩어리보다 더 많은 방사능을 방출한다는 사실을 발견하고, 우라늄 광석에는 우라늄보다 더 많은 방사능을 방출하는 적은 양의 다른 방사성 원소가 포함되어 있을 것이라고 생각했다. 마리 퀴리의 남편인 피에르 퀴리도 자신의 연구를 그만두고 마리 퀴리와 함께 이 원소를 찾기 시작했다.

우라늄을 포함한 광물 100g을 가는 것으로 시작했던 이들의 연구는 새로운 원소를 찾았을 때쯤에는 갈아낸 광물이 몇 톤에 이를 정도였다. 1898년 7월에 이들은 마리 퀴리가 태어난 나라인 폴란드를 기념하여 ‘폴로늄’이라고 이름 붙인 새 원소의 발견을 세상에 알렸다. 같은 해 12월에는 그 당시에 발견했던 어떤 다른 원소들보다 더 많은 방사선을 방출하는 물질을 발견했고, 이 원소의 이름을 라듐이라고 지었다. 이들은 1902년까지 우라늄이 포함된 광물 1t에서 0.1g의 염화라듐을 추출했다. 1910년에 마리 퀴리는 순수 라듐 금속을 얻어냈다고 발표했다.

1903년에 피에르와 마리 퀴리는 방사능에 관한 연구로 베크렐과 함께 노벨 물리학상을 공동 수상했다. 또한 1911년 폴로늄과 라듐의 발견으로 마리 퀴리는 노벨 화학상을 수상했다.

퀴리 부부가 방사능 물질에 대한 연구를 하고 있을 때는 방사능의 위험에 대해 알려져 있지 않아 두 사람 모두 많은 양의 방사능에 노출되었다. 우라늄을 포함하고 있는 우라늄 광석을 처리할 때 생성된 라돈은 폐암을 유발시킨다고 알려져 있는데, 그나마 완전히 밀폐되지 않은 장소에서 작업했다는 점과 교외로 자주 자전거를 타고 다녔다는 점이 방사능 감염으로부터 이들을 어느 정도 구해주었다. 피에르는 1906년에 길에서 미끄러져 마차에 치여 사망했으며, 마리 퀴리는 현재 방사능 감염에 의해 자주 발생한다고 알려져 있는 빈혈증으로 1934년에 사망했다.