于是，威尔森拜访了该校的一位物理系教授，听说他想要造核聚变反应堆时，这位教授嚷道：“你才13岁，就想捣鼓上千万伏高压和致命的X射线？”
不过，威尔森最终还是得到了物理学家法诺夫的支持。威尔森每天下午都泡在法诺夫实验室里寻找材料和解决技术难题，还铆足了劲，自学了化学、工程学、等离子物理学等20多个领域的知识。慢慢地，他开始试着组装核反应堆了。
14岁生日那天，一切准备就绪，他神情专注地往反应器里注入氘，然后通上几万伏的高压电。他成功了威尔森成为了世界上第三十一个完成核聚变反应的个人，而且是年龄最小的。
不过，这只是威尔森实现理想的第一步而已，“核聚变能用来做些什么？”一天，他看到一篇报道，每天数以万计的集装箱被运入美国，探测仪根本不可能一个个检测箱子里面是否藏有核武器；而且这些探测仪需要用到的氦-3元素非常昂贵。
威尔森和他的导师在内华达州里诺大学的实验室
“何不利用核聚变产生的中子来探测核武器呢？”接下去的几个星期里，他构思出一套快速检测装置：如果集装箱中藏有核武器，核聚变产生的中子会迫使武器的原子发生裂变，从而发出伽马射线或氮气，探测器就会采集到信号，并发出警报。他用几百美元造出的核武器检测仪比海关几十万美元的还要灵敏。
2008年，威尔森带着这个核检测仪参加了英特尔国际科学与工程大奖赛全球最高级别的中学生科学展。
英特尔首席执行官保罗听说一个14岁的孩子造了核反应堆时，径直走向威尔森，与他交谈了20分钟，然后，保罗带着难以置信的表情离开，“我脑子里只有一个想法，我太庆幸这孩子是我们国家的了！”威尔森毫无悬念地摘得了大奖。
