Po pěti letech působení jako lektor chemie na University College v Severním Walesu se Dostrovský vrátil do Izraele a vstoupil do Weizmannova institutu vědy v Rehovotu v roce 1948, krátce před jeho otevřením. Pět vědeckých oddělení Institutu mělo vést světové vedení vědců z různých zemí, ale právě tehdy válka za nezávislost
A jen dva z jmenovaných vedoucích vědců se odvážili přestěhovat do Izraele. Dostrovský, tehdy jen 30 let, obsadil jednu ze tří volných vedoucích pozic: byl jmenován vedoucím oddělení výzkumu izotopů, což bylo místo, které zastával 17 let.