Pour démontrer définitivement que le radium est bel et bien un nouvel élément, Marie et Pierre Curie doivent en mesurer le poids atomique1. La mesure du poids atomique représente, au début du XXe siècle, le poids relatif d’un élément chimique par rapport à celui d’un autre élément qui sert de référence. Cette grandeur caractérise chaque élément chimique de manière unique.
Pour effectuer la mesure du poids atomique du radium, qui consiste en une série de pesées extrêmement précises, les Curie doivent d’abord extraire du radium le plus pur possible du minerais d’uranium. Il leur faut donc de la matière première : du minerais d’uranium.
Pendant quelques années ils parviennent à obtenir gratuitement les résidus de l’extraction de l’uranium des mines de Saint-Joachimsthal en Bohême. Les Curie reçoivent deux tonnes de résidus en 1899, six tonnes en 1900 et cinq tonnes en 1902. De ces quelques tonnes ils parviennent, avec beaucoup d’efforts, à extraire 0,1 grammes de chlorure de radium en 1902.
Marie Curie effectue plusieurs expériences successives pour mesurer le poids atomique du radium. En 1903 elle publie sa thèse où elle écrit : Il résulte de ces expériences que le poids atomique du radium est Ra = 225. Je considère ce nombre comme exact à une unité près 2. Cette valeur est en accord avec la valeur actuellement admise de 226,0 unités de masse atomique. Aucun autre élément chimique n’a le même poids atomique : la découverte du radium est ainsi confirmée. Marie Curie écrit en 1924 : Le baryum radifère était extrait à l’usine, et je m’occupais au laboratoire de la purification et de la cristallisation fractionnée. J’ai réussi à préparer en 1902 un décigramme de chlorure de radium pur ne donnant plus que le spectre de l’élément nouveau radium. J’ai fait une première détermination du poids atomique, très supérieur à celui du baryum. Ainsi l’individualité chimique du radium se trouvait entièrement établie, et la réalité des radioéléments était désormais un fait acquis sans controverse possible 3.
