Сначала Фредерику казалось, что Ирен — только исследователь, что она живет исключительно лабораторией. Но очень скоро он узнал, что Ирен — великолепный спортсмен, она прекрасный гребец, неутомимый ходок по горам, непревзойденная лыжница. Это еще сильнее подняло ее в глазах Фреда, по-прежнему увлекавшегося спортом.
Оказалось далее, что Ирен великолепно знает поэзию, не только французскую, но и немецкую, английскую, польскую. Она и сама пишет стихи, переводит на французский стихи Киплинга.
Они были совсем разными по характеру — живой, увлекающийся, горячий, экспансивный Фредерик и спокойная, рассудительная, сдержанная Ирен. Но чем больше узнавали они друг друга, тем больше сближались.
Они работали в лаборатории вместе, и понемногу вошло в обычай, что после работы Фред провожал Ирен домой на Бетюнскую набережную, где она жила с матерью и сестрой. А затем последовали вылазки в лес, долгие прогулки в горы.
И постепенно — как вспоминал позже Фредерик — «Мы поняли, что нам трудно будет обойтись друг без друга. Характеры у нас были разные, но как бы взаимно дополняющие. А ведь для работы и для жизни лучше всего союзы не одинаковых, но взаимно дополняющих характеров».
Брак Фредерика Жолио и Ирен Кюри был зарегистрирован 4 октября 1926 года.
Ирен Кюри стала не только подругой жизни Фредерика Жолио, матерью его детей, но и верным товарищем в научной работе, а потом соратником в битве за мир.
Совместная научная работа Ирен Кюри и Фредерика Жолио ведет свое начало с 1926 года. И дальше, всю жизнь, они работали вместе, и в юности и позже, когда оба стали всемирно прославленными учеными, оба — руководителями больших институтов, оба — борцами за Науку, за Мир.
Всего за свою жизнь Фредерик Жолио опубликовал около ста двадцати научных работ. Из них больше шестидесяти выполнены им вместе с женой. Сначала авторы подписывались «Ирен Кюри и Фредерик Жолио», затем, объединив фамилии, стали подписываться «Ирен и Фредерик Жолио-Кюри».
Первые годы их совместной жизни были безмятежно счастливыми и спокойными. В 1927 году у них родилась дочь Элен, в 1932 году — сын Пьер.
Когда прекратилась стипендия «фонда Кюри», Фредерику пришлось думать о заработке. Не оставляя работы в Институте радия, он взялся за преподавание физики в частной школе.
В 1930 году, после защиты докторской диссертации (на тему об электрохимии полония), он был назначен научным сотрудником Национального фонда наук и получил возможность оставить школу, посвятив все свое время научным исследованиям, по-прежнему в лаборатории Кюри, неизменно вместе с Ирен.
Первое время после женитьбы молодожены жили вместе с Марией Кюри, затем поселились отдельно, но бывали в доме на Бетюнской набережной почти ежедневно. У них одни интересы, одна работа. Нередки и научные споры, когда Мария и Фредерик перебивают друг друга так быстро и напористо, что даже Ирен не успевает вставить слово.
Каждое лето они проводят вместе в приморской деревушке Ларкуэст в Бретани, излюбленном месте отдыха парижских профессоров. На каникулах здесь собирается избранное общество: историк Шарль Сеньобос, биолог Луи Лапик, астрофизик Шарль Морен, математик Эмиль Борель, физики Жан Перрен, Андре Дебьерн, Виктор Оже. Они такие же загорелые, так же одеты и так просто держатся, как и коренные жители Ларкуэста, бретонские моряки. Только научные споры, разгорающиеся подчас на пляже или на рыбачьей лодке, выдают парижских ученых.
Здесь Фредерик всей душой отдается своей страсти: рыбной ловле. Живо жестикулируя и, правду сказать, разводя руками несколько шире, чем того требует истина, он рассказывает рыбакам, какую огромную щуку он поймал в Сене: «Вот такую». Высушенные головы громадных рыб он хранит как трофеи в своем рабочем кабинете в Париже.
«Знаете ли, — подшучивает Ирен, — бывают ведь мужья, которые хранят на сердце фотографию жены. Попросите-ка Фреда показать, чью фотографию носит он с собой». В бумажнике, как оказалось, бережно хранится фотография огромной щуки, поимкой которой так безумно гордится Фредерик Жолио.
Фредерик и Ирен ловко управляют яхтой, уплывая далеко в море. А вечером при свете фонариков они отплясывают с рыбаками на деревенской площади и поют с ними народные песни. Старики, покуривая трубочки, степенно расспрашивают полюбившихся им гостей: «Что нового в Париже?» — и допоздна идет беседа в деревенском трактире.
Освеженные, веселые, возвращаются Жолио-Кюри осенью в Париж. Снова за работу!
Свои совместные исследования по радиоактивности они начали с того, что изготовили сами, своими руками самый мощный по тому времени источник альфа-лучей: препарат чистого полония еще небывалой интенсивности. Извлечение чистого полония, очистка его, накопление были операциями очень сложными и опасными: интенсивное излучение полония вредно для человека, с чем в то время считались еще недостаточно. Должно быть, именно тогда Фредерик и Ирен получили наибольшие дозы облучения.
Ирен к тому же, вероятно, получила громадную дозу облучения, еще когда она обслуживала примитивные рентгеновские аппараты во фронтовых госпиталях. Они были молоды, жизнерадостны и полны здоровья, но уже с тех пор радиоактивное излучение неумолимо совершало свое дело, разрушая их кровь.
Ирен и Фредерик сами конструировали, сами выверяли свои приборы. Фредерик и тогда и позже всегда настаивал на этом: экспериментатор должен знать, чувствовать свой прибор — в этом залог успеха.
Обладание мощным источником альфа-лучей дало супругам Жолио-Кюри большое преимущество перед другими. Они оказались в положении артиллеристов, имеющих орудия самого крупного калибра.
Кроме того, Фредерик с его талантом инженера-конструктора значительно усовершенствовал камеру Вильсона, что дало ему возможность увеличить пути альфа-частиц, наблюдать распад отдельных атомов и открыть новые эффекты при бомбардировке легких элементов альфа-частицами.
В 1931 году супруги Жолио-Кюри занялись тем, что в ту пору называли бериллиевым излучением. Бериллий, когда его бомбардировали альфа-частицами, вел себя странно. Ядра атомов бериллия распадались так, как это было и с другими легкими ядрами в опытах Резерфорда, но при этом распаде испускалось еще какое-то таинственное излучение, которое свободно проходило даже через толстый слой свинца. Немецкие физики Боте и Беккер, впервые наблюдавшие это явление, решили, что это сильно проникающие, мощные электромагнитные волны, гамма-лучи.
Ирен и Фредерик Жолио-Кюри воспроизвели опыты Боте и Беккера. Но они пользовались своей усовершенствованной аппаратурой, что позволило им выявить основное свойство излучения Боте и Беккера.
С первого взгляда могло показаться, что опыт супругов Жолио-Кюри поставлен нелепо. Было уже известно, что излучение Боте и Беккера способно проходить через слой свинца толщиной в десяток сантиметров. А Жолио-Кюри закрыли окошко камеры не толстым свинцом, а тонким алюминиевым листком и поместили над ним легкий парафиновый экран.
Почему? Что они надеялись найти? Вот в этом и была особенность творчества Фредерика Жолио: он не только предсказывал заранее, но он и искал, не связывая себя гипотезой.
«Если бы входное отверстие прикрывалось более толстой стенкой, то эффект выбивания ядер несомненно бы ускользнул от нас, — писал впоследствии Фредерик Жолио. — Если я подробно останавливаюсь на этих фактах, то потому, что я всегда придавал большое значение способу постановки и проведения эксперимента. Конечно, надо исходить из заранее обдуманной гипотезы, однако всякий раз, когда это возможно, опыт должен ставиться таким образом, чтобы открыть при этом как можно больше окон в сторону непредвиденного. «Кто может большее, не затрудняя себя, тому доступно и меньшее».