Некоторые важные научные открытия и разработки, сделанные в Радиевом институте:

• Открытие спонтанного деления урана в 1939 году К. А. Петржаком и Г. Н. Флёровым. 24
• Создание первого в Европе циклотрона в 1937 году. 25 Установка обеспечила широкие возможности для проведения экспериментов. 2
• Разработка первой в СССР технологии выделения плутония из облучённого урана. 15 Технология была внедрена на первом отечественном плутониевом заводе. 2
• Разработка аргонового и ксенонового методов определения абсолютного возраста геологических формаций. 2 Также в Геохимическом отделе изучались миграция элементов в земной коре, воде и воздухе, проводились поиски новых месторождений редких и радиоактивных элементов. 2
• Создание REMIX-топлива, позволяющего многократное повторное использование урана и плутония в том объёме, в котором эти элементы присутствуют в отработавшем ядерном топливе. 1