С 2019 года совмещает эту должность с должностью начальника отдела ядерной физики. Областью научных исследований является экспериментальное и теоретическое исследование механизмов ядерных реакций, изучение предравновесных процессов и их роль в формирование непрерывных энергетических спектров вторичных вылетающих частиц.
Жолдыбаев Т.К. в 1992 году поступил и в 1997 году успешно окончил специальное отделение физического факультета Казахского Национального Университета им. аль-Фараби. В 2000-2002 гг. обучался в магистратуре физического факультета Казахского Национального Университета им. аль-Фараби. В марте 2002 года пришел на работу в Институт ядерной физики, где последовательно прошел путь от старшего лаборанта до заведующего лабораторией ядерных процессов.
В 2010 году подготовил и защитил кандидатскую диссертацию под руководством доктора физико-математических наук, профессора Дуйсебаева А., который сыграл определяющую роль в становлении Жолдыбаева Т.К., как ученого. 20 февраля 2012 года была присуждена ученая степень кандидата физико-математических наук.
Под руководством Жолдыбаева Т.К. подготовлены и защищены более 20 бакалаврских работ и магистерских диссертаций. Также под его руководством успешно защищены 2 PhD диссертации. В 2018 году Жолдыбаеву Т.К. было присвоено ученое звание ассоциированного профессора (доцента). С 2017 по 2020 год входил в состав диссертационного совета при Казахском Национальном Университете им. аль-Фараби.
Жолдыбаевым Т.К. опубликовано более 100 научных работ, в том числе, в журналах, индексируемых в наукометрических базах Scopus и Web of Science. Соавторами опубликованных работ выступали известные ученые из ведущих научных институтов мира: Объединенного института ядерных исследований (Россия), Курчатовского института (Россия), Варшавского Университета (Польша), Института физико-химических исследований RIKEN (Япония), Университета Акдениз (Турция), Института ядерной физики (Узбекистан), Университета Ювяскуля (Финляндия).
В настоящее время является руководителем Научно-технической программы BR10965174 «Прикладные исследования на базе ядерного реактора в области обращения с радиоактивными отходами, производства радиоизотопов и радиационного материаловедения» на 2021-2023 гг.
