В конце XIX века открытие рентгеновских лучей Вильгельмом Рентгеном в 1895 году вызвало бурную реакцию в научном и общественном сообществах. Изобретение быстро перешло из лабораторий в массовую культуру: врачи стали делать снимки переломов, а предприниматели открывали ателье для демонстрации рентгена, что породило как этические споры о неприличности снимков без одежды, так и коммерческие проекты вроде мыла с маркировкой X-Ray. Учёные, включая французского физика Анри Беккереля, стремились понять природу нового излучения, связывая его с уже известными явлениями флуоресценции и фосфоресценции, которые Беккерель изучал на протяжении многих лет.
В начале 1896 года Беккерель решил проверить гипотезу математика Анри Пуанкаре о том, что флуоресцирующие вещества могут испускать рентгеновские лучи. Для этого он использовал соли урана, которые ярко светятся под солнцем, и фотопластинки, завернутые в черную бумагу. Первые опыты под солнечным светом показали, что урановые соли действительно засвечивают пластинки, что казалось подтверждением теории. Однако в конце февраля 1896 года из-за затяжных пасмурных дней в Париже Беккерель вынужден был убрать экспериментальную установку в ящик стола на несколько дней без доступа к солнцу.
Когда учёный проявил пластинку спустя несколько дней, он обнаружил неожиданный результат: на ней появилось чёткое изображение кристаллов урановой соли, хотя они не получали солнечного света. Беккерель понял, что излучение не зависит от внешнего освещения и не является следствием фосфоресценции. Серия контрольных экспериментов подтвердила, что уран сам по себе непрерывно испускает проникающее излучение. 2 марта 1896 года Беккерель представил эти результаты Парижской академии наук, хотя на тот момент он ещё не осознавал полной значимости открытия.
Работа Беккереля заинтересовала Пьера и Марию Кюри, которые начали исследовать другие вещества и обнаружили полоний и радий. Термин «радиоактивность» ввела Мария Кюри, а в 1903 году Беккерель вместе с супругами Кюри получил Нобелевскую премию по физике за это открытие. Позже Беккерель изучил биологическое воздействие излучения: в 1902 году он обнаружил покраснение кожи от пробирки с хлоридом радия в кармане, а Пьер Кюри подтвердил это на себе, получив тяжёлый ожог предплечья, что стало первым доказательством вредного влияния радиоактивности на живые ткани.