1896年5月18日,贝克勒宣布:发射铀射线的能力是铀元素的一种特殊性质,与采用哪一种铀化合物无关。铀及其化合物终年累月地发出铀射线,纯铀所产生的铀射线比硫酸铀酰钾强三至四倍。铀射线是自然产生的,不是任何外界原因造成的(光照、加热、阴极射线激发等不需要),所以既与荧光无关,也和X射线不同。铀射线能穿透过黑纸使照相底片感光,能使空气电离,使验电器放电,这些性质与X射线相同。但它的穿透能力不如X射线,它不能穿透肌肉和木板。
铀射线的发现,立即引起科学界的极大兴趣。当时在巴黎大学攻读博士学位的居里夫人,即玛丽·斯克洛多芙斯卡(Sklodowska,M.1867-1934),决定选择铀射线的本质和来源问题作为自己的博士论文题目。1897年她开始研究。要深入研究铀射线的本质,首先要有一台能精确测量铀射线强度的仪器。玛丽的丈夫、法国物理学教授居里(Curie,P.1859-1906)设计了一个灵敏而简易的铀射线检验器 。经过几周的研究,玛丽先弄清楚了铀射线的强度与试样中铀的浓度成正比,而与含铀化合物的化学组成无关,也不受外界光照和温度起落的影响。由此可以确认这种辐射是铀原子一种特性。1898年,她和德国人施米特(Schmidt,G.C.1856-1949)分别发现钍元素也具有这种性质,表明这种性质并非铀元素所独有 。于是玛丽建议把这种性质叫做“放射线”,把具有放射线的元素如铀和钍叫做“放射性元素”。