Le reazioni nucleari convenzionali come la fissione e la fusione nucleare convertono quantità relativamente piccole di materia solo indirettamente in energia utile, come l’elettricità o la spinta dei razzi. Per la produzione di elettricità l’energia nucleare rilasciata sotto forma di calore è tipicamente usata per far bollire l’acqua per far girare una turbina-generatore.

Possibilmente la materia è quasi completamente convertita in energia nei nuclei delle stelle di neutroni e dei buchi neri da un processo di collasso dei nuclei che risulta in: protone → positrone + 938 MeV, con conseguente >450 MeV di getto di positroni-elettroni. Tracce di nuclei spazzate in un tale fascio raggiungerebbero un’energia approssimativa di (massa del nucleo/massa dell’elettrone) × 450 MeV, per esempio un atomo di ferro potrebbe raggiungere circa 45 TeV. Un atomo fino a 45 TeV che impatta un protone nel mezzo interstellare dovrebbe provocare il processo p + A descritto sopra.

Plasma ione-elettrone o positrone-elettrone con confinamento magnetico permette teoricamente la conversione diretta dell’energia delle particelle in elettricità attraverso la separazione delle particelle positive da quelle negative con la deflessione magnetica. La conversione diretta dell’energia delle particelle in spinta è teoricamente più semplice, richiedendo semplicemente di dirigere magneticamente un fascio di plasma neutro. L’attuale produzione in laboratorio di fasci di positroni-elettroni relativistici da 5 MeV imita su piccola scala i getti relativistici delle stelle compatte, e permette di studiare su piccola scala come i diversi elementi interagiscono con i fasci di positroni-elettroni da 5 MeV, come l’energia viene trasferita alle particelle, l’effetto shock delle esplosioni di raggi gamma e la possibile generazione diretta di spinta ed elettricità dai plasmi neutri. I plasmi di positroni-elettroni da laboratorio potrebbero essere utili per studiare i getti di stelle compatte e altri fenomeni. Tuttavia la generazione di spinta o la separazione magnetica dei fasci neutri per la generazione di elettricità sarà probabilmente utile solo se esiste un processo pratico continuo per la generazione di plasma neutro mediante reazioni nucleari.