Створення наукової школи було зумовлено непересічною особистістю К.Д. Синельникова. Він мав гострий розум, глибокі знання й працював у надзвичайно широкому науковому діапазоні, його виняткова наукова інтуїція й досконале володіння технікою фізичного експерименту особливо яскраво проявлялися в пошукових дослідженнях.
Наукові дослідження К.Д. Синельникова присвячено фізиці діелектриків і напівпровідників, фізиці й техніці прискорювачів, ядерній фізиці, вакуумній техніці, фізичному й прикладному матеріалознавству, фізиці плазми й керованому термоядерному синтезу. У 30-і роки К.Д. Синельников разом з А.К. Вальтером заклав фундамент радянської прискорювальної та вакуумної техніки, проводив піонерські дослідження з фізики ядра. У 1932 р., лише через кілька місяців після Дж. Кокрофта та Е. Уолтона в Англії, К.Д. Синельников, А.К. Вальтер, О.І. Лейпунський та Г.Д. Латишев розщепили ядро атома літію прискореними протонами. Протягом наступних років під керівництвом К.Д. Синельникова проведено численні експериментальні й проектно-конструкторські роботи в галузі прискорювальної техніки. З 1938 р. К.Д. Синельников організував роботи зі створення вакуумної техніки, удосконалюючи й розробляючи нові її методи.
У післявоєнні роки К.Д. Синельников став натхненником та керівником прискорювальної програми для завдань ядерної фізики. За його особистої участі було створено цілу серію лінійних прискорювачів електронів і протонів.
Значний цикл робіт К.Д. Синельникова та його учнів стосується фізичного матеріалознавства. У 1950-х рр. в інституті розпочато масштабні дослідження берилію. Розроблені методи одержання чистого реакторного берилію в результаті отримано надчистий (99,999 %) берилій. Під керівництвом К.Д. Синельникова та В.Є. Іванова побудовані вакуумні прокатні стани й проведені дослідження прокатки берилію, цирконію, урану та інших металів. Необхідність створення радіаційно-стійкого палива для ядерних реакторів стимулювала роботи в галузі фізики радіаційних пошкоджень і радіаційного матеріалознавства.
У 1957 р. під його керівництвом створено експериментальний відділ фізики плазми, чим започатковано розгортання термоядерних досліджень. Важливу роль у їх розвитку відіграв академік І.В. Курчатов. Разом з теоретичним відділом О.І. Ахієзера розпочаті дослідження з фізики плазмових згустків, високочастотних властивостей плазми й колективних процесів у ній, утримання й нагрівання плазми в магнітних пастках.
Синельников виховав чимало талановитих учених, що користувалися заслуженим авторитетом і утворили його наукову школу. Її представляють академіки НАН України Я.Б. Файнберг, В.Є. Іванов і В.Ф. Зеленський, член-кореспондент НАН України В.Т. Толок, доктори наук В.А. Пєтухов, І.О. Гришаєв, В.М. Амоненко, Н.А. Власенко, Л.А. Падалка, В.А. Супруненко, Г.Ф. Тихинський, І.Н. Шкляревський, а також Б.С. Акшанов, П.І. Болотін, Ф.І. Бусол, В.М. Грижко, П.М. Зейдліц, Л.Х. Китаєвський, А.М. Некрашевич, С.Н. Водолажський, Г.Т. Миколаїв, Б.Н. Руткевич, Б.Г. Сафонов, Я.Н. Ямницький та інші.
Створення наукової школи було зумовлено непересічною особистістю К.Д. Синельникова. Він мав гострий розум, глибокі знання й працював у надзвичайно широкому науковому діапазоні, його виняткова наукова інтуїція й досконале володіння технікою фізичного експерименту особливо яскраво проявлялися в пошукових дослідженнях.
Наукові дослідження К.Д. Синельникова присвячено фізиці діелектриків і напівпровідників, фізиці й техніці прискорювачів, ядерній фізиці, вакуумній техніці, фізичному й прикладному матеріалознавству, фізиці плазми й керованому термоядерному синтезу. У 30-і роки К.Д. Синельников разом з А.К. Вальтером заклав фундамент радянської прискорювальної та вакуумної техніки, проводив піонерські дослідження з фізики ядра. У 1932 р., лише через кілька місяців після Дж. Кокрофта та Е. Уолтона в Англії, К.Д. Синельников, А.К. Вальтер, О.І. Лейпунський та Г.Д. Латишев розщепили ядро атома літію прискореними протонами. Протягом наступних років під керівництвом К.Д. Синельникова проведено численні експериментальні й проектно-конструкторські роботи в галузі прискорювальної техніки. З 1938 р. К.Д. Синельников організував роботи зі створення вакуумної техніки, удосконалюючи й розробляючи нові її методи.
У післявоєнні роки К.Д. Синельников став натхненником та керівником прискорювальної програми для завдань ядерної фізики. За його особистої участі було створено цілу серію лінійних прискорювачів електронів і протонів.
Значний цикл робіт К.Д. Синельникова та його учнів стосується фізичного матеріалознавства. У 1950-х рр. в інституті розпочато масштабні дослідження берилію. Розроблені методи одержання чистого реакторного берилію в результаті отримано надчистий (99,999 %) берилій. Під керівництвом К.Д. Синельникова та В.Є. Іванова побудовані вакуумні прокатні стани й проведені дослідження прокатки берилію, цирконію, урану та інших металів. Необхідність створення радіаційно-стійкого палива для ядерних реакторів стимулювала роботи в галузі фізики радіаційних пошкоджень і радіаційного матеріалознавства.
У 1957 р. під його керівництвом створено експериментальний відділ фізики плазми, чим започатковано розгортання термоядерних досліджень. Важливу роль у їх розвитку відіграв академік І.В. Курчатов. Разом з теоретичним відділом О.І. Ахієзера розпочаті дослідження з фізики плазмових згустків, високочастотних властивостей плазми й колективних процесів у ній, утримання й нагрівання плазми в магнітних пастках.
Синельников виховав чимало талановитих учених, що користувалися заслуженим авторитетом і утворили його наукову школу. Її представляють академіки НАН України Я.Б. Файнберг, В.Є. Іванов і В.Ф. Зеленський, член-кореспондент НАН України В.Т. Толок, доктори наук В.А. Пєтухов, І.О. Гришаєв, В.М. Амоненко, Н.А. Власенко, Л.А. Падалка, В.А. Супруненко, Г.Ф. Тихинський, І.Н. Шкляревський, а також Б.С. Акшанов, П.І. Болотін, Ф.І. Бусол, В.М. Грижко, П.М. Зейдліц, Л.Х. Китаєвський, А.М. Некрашевич, С.Н. Водолажський, Г.Т. Миколаїв, Б.Н. Руткевич, Б.Г. Сафонов, Я.Н. Ямницький та інші.