Tornato nel 1945 all'Università dell'Illinois, Kerst intraprese importanti ricerche di fisica nucleare e diede la sua supervisione alla costruzione di un gigantesco betatrone di 300 milioni elettronvolt, il quale, entrato in funzione nel 1950, fu in grado di bombardare i nuclei atomici con forza sufficiente da liberare particelle elementari come i mesoni.
Nel 1962 divenne professore all'Università del Wisconsin.