Năm 1896, nhà khoa học người Pháp Antoine Henri Becquerel đã phát hiện ra hiện tượng phóng xạ, đóng góp ban đầu cho lý thuyết nguyên tử. Ông đã phát hiện ra hiện tượng này trong khi thí nghiệm với uranium và một tấm ảnh.
Becquerel bắt đầu thử nghiệm của mình bằng cách cho một tinh thể chứa uranium tiếp xúc với ánh sáng mặt trời. Sau khi viên pha lê đã ngấm một ít ánh nắng mặt trời, Antoine Becquerel đặt nó lên một tấm ảnh. Tinh thể uranium in hình ảnh của nó lên tấm ảnh, dẫn Becquerel đến kết luận rằng uranium đang giải phóng năng lượng hấp thụ của mặt trời dưới dạng tia X. Tuy nhiên, khi thiếu ánh sáng, uranium vẫn in hình ảnh của nó lên tấm ảnh. Becquerel rất ngạc nhiên, vì không có nguồn năng lượng rõ ràng nào liên quan. Ông cho rằng bức ảnh là do sự phát xạ tự phát từ uranium, nhưng thực tế ông đã phát hiện ra hiện tượng phóng xạ.
Theo dõi khám phá của Becquerel, Pierre và Marie Curie bắt đầu thử nghiệm với uranium và khái niệm về hiện tượng phóng xạ. Năm 1903, Curies và Becquerel cùng được trao giải Nobel vật lý cho việc phát hiện ra hiện tượng phóng xạ và nghiên cứu của họ. Marie Curie cũng phát hiện ra hai nguyên tố phóng xạ mới được đặt tên là polonium và radium. Bà đã được trao giải Nobel thứ hai vào năm 1911 cho những phát hiện của mình, trở thành người đầu tiên từng được trao hai giải Nobel.
