Desde pequeña, Irène demostró unas capacidades intelectuales superiores a la media, por lo que acabó estudiando con niños de su nivel en La Cooperativa, donde la mismísima Marie Curie, entre otros, les daba clase. Además, heredó de su madre la austeridad y seriedad y su falta de interés en su aspecto físico. Empezó a estudiar física y matemáticas en La Sorbona, en 1914, el mismo año que empezaba la I Guerra Mundial (la Gran Guerra para ellos, que no podían ni imaginarse la segunda).

Por aquel entonces Marie, ya sin su Pierre (falleció en 1906), decidió darle un uso médico a la radiactividad. Consiguió los medios necesarios y recorrió el frente, montando estaciones radiológicas móviles (a las que llamaron Petit Curie) y formando personal técnico. Marie vio a Irène como la sustituta perfecta de Pierre y acabó llevándosela con ella al frente donde a pesar de no haber cumplido su mayoría de edad Irène trabajó como enfermera y se convirtió en técnica de radiología, destacando por su labor y perseverancia. Para el final del conflicto bélico más de un millón de heridos habían sido examinados con rayos x, ¿cuántas vidas se salvarían gracias a la labor de las comprometidas Curie? Sin embargo, nunca les fue reconocido y los niveles altos de radiación a los que se expusieron afectaron a la salud de ambas.

A su vuelta a París prosiguió sus estudios universitarios en La Sorbona, licenciándose con matrícula de honor. Tras esto, Irène se unió al laboratorio de su madre en el Instituto del Radio de la Universidad de París. Allí trabajó como asistente de Marie y centró sus estudios en las partículas alfa emitidas por el Polonio, tema de su doctorado que presentó en 1925.

Frédéric Joliot nació en Paris en 1900 y estudió en la Escuela Superior de Física y Química de la Villa de París.  En 1925 visitó el laboratorio Curie bajo la recomendación de Paul Langevin. Era un fan absoluto del trabajo de Marie, así que le pidió que lo aceptara como ayudante. Marie aceptó porque Frédéric era un muchacho brillante y encantador que venía bien recomendado por su amigo Paul.

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