Les réactions nucléaires classiques telles que la fission nucléaire et la fusion nucléaire ne convertissent qu’indirectement des quantités relativement faibles de matière en énergie utile, comme l’électricité ou la poussée des fusées. Pour la production d’électricité, l’énergie nucléaire libérée sous forme de chaleur est généralement utilisée pour faire bouillir de l’eau afin de faire tourner une turbine-génératrice.

Il est possible que la matière soit presque entièrement convertie en énergie dans les noyaux des étoiles à neutrons et des trous noirs par un processus d’effondrement des noyaux aboutissant à : proton → positron + 938 MeV, ce qui entraîne un jet de positron-électron >450 MeV. Les traces de noyaux balayées par un tel faisceau atteindraient une énergie approximative de (masse du noyau/masse de l’électron) × 450 MeV, par exemple un atome de fer pourrait atteindre environ 45 TeV. Un atome atteignant 45 TeV impactant un proton dans le milieu interstellaire devrait donner lieu au processus p + A décrit ci-dessus.

Le plasma ion-électron ou positron-électron avec confinement magnétique permet théoriquement une conversion directe de l’énergie des particules en électricité par la séparation des particules positives des particules négatives avec déviation magnétique. La conversion directe de l’énergie des particules en poussée est théoriquement plus simple, puisqu’il suffit de diriger magnétiquement un faisceau de plasma neutre. La production actuelle en laboratoire de faisceaux positroniques-électroniques relativistes de 5 MeV imite à petite échelle les jets relativistes des étoiles compactes et permet d’étudier à petite échelle l’interaction de différents éléments avec des faisceaux positroniques-électroniques de 5 MeV, le transfert de l’énergie aux particules, l’effet de choc des sursauts gamma et la possibilité de générer une poussée directe et de l’électricité à partir de plasmas neutres. Les plasmas positroniques-électroniques de laboratoire pourraient être utiles pour étudier les jets d’étoiles compactes et d’autres phénomènes. Cependant, la génération de poussée ou la séparation magnétique de faisceaux neutres pour la génération d’électricité ne sera probablement utile que s’il existe un processus pratique continu de génération de plasma neutre par des réactions nucléaires.