Родился 9 октября 1938 г. в селе Тутура (Жигаловский район Иркутской обл.). Школу окончил в г. Пушкине Ленинградской области (ныне в составе Санкт-Петербурга).
Образование
После школы Радий Илькаев поступил на физико-механический факультет Ленинградского политехнического института (ныне Физико-механический институт Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого), где проучился два года. Затем перевелся на физический факультет Ленинградского государственного университета (ЛГУ, ныне Санкт-Петербургский государственный университет), который окончил в 1961 г. по специальности "теоретическая физика".
Ученые степени, академические звания
Доктор физико-математических наук. В 1968 г. защитил кандидатскую диссертацию, в 1980 г. - докторскую диссертацию (работы были посвящены ядерным узлам термоядерного заряда).
В 2000 г. Радий Илькаев был избран членом-корреспондентом Российской академии наук (РАН), в 2003 г. - академиком РАН.
Работа в Сарове
После окончания ЛГУ по распределению был направлен в Конструкторское бюро №11 Министерства среднего машиностроения СССР, находящееся в закрытом городе Арзамас-16 Горьковской области (ныне Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики, РФЯЦ-ВНИИЭФ, входит в систему Росатома; г. Саров, Нижегородская обл.).
С августа 1961 г. по 1988 г. работал в теоретическом отделении КБ-11 (с 1967 г. - Всесоюзный научно-исследовательский институт экспериментальной физики). В 1988-1993 гг. - начальник ведущего конструкторского отделения, заместитель, затем первый заместитель главного конструктора института.
В 1993 г. Радий Илькаев был назначен первым заместителем научного руководителя РФЯЦ-ВНИИЭФ Виктора Михайлова.
С 1996 по 2008 г. являлся директором РФЯЦ-ВНИИЭФ (сменил в должности Владимира Белугина). Под руководством Радия Илькаева была проведена реструктуризация федерального ядерного центра.
С января 2008 г. по 2016 г. - научный руководитель, в 2017-2025 гг. - почетный научный руководитель РФЯЦ-ВНИИЭФ.
Преподавание, участие в других органах
Заведовал кафедрой электронных измерительных систем в Национальном исследовательском ядерном университете "МИФИ" (с 2011 г.) и кафедрой теоретической физики в Саровском физико-техническом институте, филиале МИФИ. Также являлся заведующим кафедрой проблем инерционного термоядерного синтеза в Московском физико-техническом институте (национальном исследовательском университете).
Был членом бюро отделения физических наук Российской академии наук, членом Российского Пагуошского комитета при президиуме РАН.
Входил в состав Патриаршего совета по культуре Русской православной церкви (с 2010 г.), а также в состав попечительского совета Благотворительного фонда преподобного Серафима Саровского.
Кончина
Радий Илькаев скончался 10 декабря 2025 г. на 88-м году жизни.
Вклад в науку
Был специалистом в области теоретической и экспериментальной ядерной физики, автор и соавтор свыше 600 научных трудов по оборонной тематике. Внес существенный вклад в развитие физико-математических методов, связанных с созданием ядерного оружия и развитием оружейных систем. Являлся одним из авторов оригинального метода определения энерговыделения ядерных зарядов. Предложил оригинальные физические решения, но основе которых под его руководством были созданы новые специальные изделия (термоядерные заряды), в том числе заряды переменной мощности с повышенными специальными поражающими факторами. Также под его руководством были разработаны новые меры повышения безопасности ядерных зарядов.
Награды, звания
Радий Илькаев - лауреат Государственных премий СССР (1968, 1981) и РФ (1994), Государственной премии РФ имени Маршала Советского Союза Г. Жукова (2012), премии правительства РФ (2006), Демидовской премии (2021, "за выдающийся вклад в развитие ядерной физики").
Полный кавалер ордена "За заслуги перед Отечеством" (I степень была присуждена в 2022 г.). Был награжден орденом Почета (2004), имел благодарности президента РФ (1998, 2003, 2024), Почетную грамоту правительства РФ (2018), благодарность правительства РФ (2013).
РАН наградила ученого Золотой медалью имени А. Д. Сахарова (2006, за "Комплекс теоретических и экспериментальных работ по изучению и управлению ядерно-физическими и гидродинамическими процессами в плазме с высокими концентрации энергии").
Заслуженный деятель науки РФ (1999). Почетный гражданин Сарова (2006), Нижегородской области (2007), Республики Мордовия (2012).