Советский физик-экспериментатор, академик АН УССР (с 1948 г.). Родился в Павлограде ( Днепропетровской обл.). Окончил Крымский университет в Симферополе (1923 г.). В 1924— 1930 гг. работал в Ленинградском физико-техническом институте (в 1928—1930 гг. был в научной командировке в Англии, где работал у Э. Резерфорда), с 1930 г.— в Харьковском физико-техническом институте (с 1944 г.— директор). Профессор Харьковского университета (с 1936 г.).

Научные исследования относятся к физике и технике высоких напряжений, ускорительной технике, ядерной физике и физике высоких энергий, физике высокого вакуума и вакуумной металлургии, физике плазмы и управляемых термоядерных реакций. В 1933 г. совместно с А. К. Вальтером, А. И. Лейпунским и Г. Д. Латышевым впервые в СССР расщепил атомное ядро искусственно ускоренными протонами.

Принимал участие в разработке и сооружении целого ряда уникальных ускорителей (1933—1966 гг.), в частности в создании серии протонных линейных ускорителей на энергии от 5 до 20 Мэв, линейного ускорителя тяжелых ионов и линейных ускорителей электронов на энергии от 5 Мэв до 2 Гэв. В 1946—1949 гг. вместе с Б. Г. Лазаревым и другими создал высокопроизводительные диффузионные и криогенные насосы для нужд атомной энергетики, которые совершенствовал в дальнейшем. Совместно с В. Е. Ивановым разработал новое направление вакуумной обработки металлов. В Харьковском физико-техническом институте Синельников возглавлял с 1957 г. исследования по физике плазмы и проблеме управляемого термоядерного синтеза. Были получены важные результаты по инжекции плазмы в магнитной ловушке, удержанию в ней плазмы, нагреванию плазмы, в частности, разработан метод высокочастотного нагрева плазмы.

Создал школу физиков-ядерщиков.