1896'da, Fransız bilim adamı Antoine Henri Becquerel, atom teorisine erken bir katkı olan radyoaktiviteyi keşfetti. Uranyum ve fotoğraf plakası ile deney yaparken bu olguyu keşfetti.
Becquerel, uranyum içeren bir kristali güneş ışığına maruz bırakarak denemesine başladı. Kristal bir miktar güneş ışığına maruz kaldıktan sonra, Antoine Becquerel onu fotoğraf plakasına yerleştirdi. Uranyum kristali, resmini fotografik plakaya bastırdı ve Becquerel'i uranyumun güneşin emilen enerjisini bir röntgen şeklinde serbest bıraktığı sonucuna götürdü. Bununla birlikte, ışığın yokluğunda, uranyum hala görüntüsünü fotografik plakaya bastırdı. Becquerel şaşırmıştı, çünkü bariz bir enerji kaynağı yoktu. Görüntünün uranyumdan kaynaklanan spontan bir emisyondan kaynaklandığını varsayıyordu, ancak aslında radyoaktiviteyi keşfetmişti.
Becquerel'in keşfinden sonra, Pierre ve Marie Curie uranyum ve radyoaktivite kavramını denemeye başladı. 1903 yılında, Curies ve Becquerel ortak radyoaktivite keşfi ve araştırmaları için fizikte Nobel Ödülü'ne layık görüldü. Marie Curie ayrıca polonyum ve radyum olarak adlandırılan iki yeni radyoaktif element keşfetti. Bulguları için 1911'de ikinci bir Nobel Ödülü'ne layık görülmüş, iki Nobel Ödülü'nü kazanan ilk kişi oldu.
