1931年，赵忠尧在取得美国加州理工学院物理学博士后，赴英国剑桥大学卡文迪什实验室访问，导师卢瑟福被他的勤奋好学所感动，离别时，将50毫克放射性实验镭赠送给他。

回国后，赵忠尧在清华大学开设核物理课程，并建立我国第一个核物理实验室，利用这宝贵的50毫克镭开展了真正的核物理实验研究。

“七七事变”之后，清华大学校园也成了日军驻扎之地。根据当时教育部的指令，师生们开始撤离，赵忠尧本已撤到城里，但他冒着被日军发现的危险，请梁思成开车带着他，深夜潜回清华园，从实验室的保险柜里取出那50毫克镭。天亮以后，他把装镭的铅筒放在一个咸菜坛子里，将自己打扮成老百姓，随着逃难的人群一起向南方撤退。

为了保护那宝贵的镭，他日宿夜行，大路不走专走小路，经一月有余的艰苦跋涉，终于抵达清华师生暂住的湖南长沙。那时的赵忠尧已然一副乞丐模样，行囊都已丢弃，唯独抱着咸菜坛子。

后来，长沙也不安全了，清华师生又接着转移，在去往香港的火车上，赵先生将装镭的铅筒放到一个玻璃瓶里，藏在胸前，须臾不曾离身。车行两天两夜，终于到达香港，师生们住在一个仓库里，在那儿盘桓的一个星期里，他足不出户，守着他的宝贝，晚上睡觉，就将那铅筒压在身子底下。后来又从香港转到昆明，由于长时间将铅筒贴身保护，赵忠尧的胸膛上因辐射留下了两道血印。

但是，利用这宝贵的50毫克镭，中国得以开展与西方国家同样精确的核物理实验，培养出我国第一批核物理科研人才。后来，在“两弹一星功勋奖章”获得者中，有8位曾经是赵忠尧的学生。