王方定自1958年起开始参加有关核方面的研究。60年代初，他带领课题小组在简陋的工棚里发扬自力更生、艰苦奋斗的精神和严谨踏实的科学态度，高水平地完成了原子弹点火用中子源的研制。 1964年由于核方面研制工作的需要，他毅然告别产假中的妻子、刚出世的女儿和不到两岁的儿子，奔赴青海高原，参加并组织了多次核试验参数的测试。对原子弹、氢弹试验，他分别建立了几种不同原理的放化测试法，并提供了可靠数据。他测量了235U、239Pu、8Li、3H等在爆炸中的贡献，算出裂变当量和聚变当量；测量了爆炸中总的中子数、裂变或聚变当量；测量了Np、Pu、Am、Cm等核素产额，了解核反应结果；建立快速气体取样系统和快速测量方法、最快报告出地下试验结果等。他在核试验的放化领域中做出了重大贡献。 十年动乱期间，王方定虽身陷囹圄，遭到极不公正的对待，但对原子能事业忠心耿耿，1973年重又投入新的研究工作。1979年他调到中国原子能科学研究院后转向放射化学的基础研究，指导自发裂变过程引起的化学反应及电荷分布研究，同时兼任核工业研究生部教授和博士研究生导师，积极培养人才。王方定曾以第一发明人获国家发明二等奖和三等奖各1项，以主要参加者名义获国家发明三等奖四等奖各1项。曾被评为核工业部劳动模范。 王方定说：“我是一个平凡的人，幸运的是1953年我参加了种国原子能科研工作。从那以后，我和千万个从事原子能事业的同志一起，经历了中国核工业从无到有的发展过程。中国已经具备了全面核工业体系，建立了有限核武装力量。看到自己在这个伟大的成就中，也曾经做出过一点微薄的贡献，是十分高兴的，我也为此感到自豪……”从王方定的话语中，我们可以得出一句话，“贡献就是幸福。”[