Totale omzetting (energiebron)
Conventionele kernreacties zoals kernsplijting en kernfusie zetten relatief kleine hoeveelheden materie slechts indirect om in nuttige energie, zoals elektriciteit of stuwkracht van raketten. Voor elektriciteitsproduktie wordt vrijgekomen kernenergie in de vorm van warmte typisch gebruikt om water te koken om een turbine-generator te laten draaien.
Mogelijk wordt materie in de kernen van neutronensterren en zwarte gaten bijna volledig in energie omgezet door een proces van kerncollapsie dat resulteert in: proton → positron + 938 MeV, resulterend in een >450 MeV positron-elektronstraal. Sporenkernen die in een dergelijke straal worden opgezogen, bereiken een energie van bij benadering (kernmassa/elektronmassa) × 450 MeV, bijvoorbeeld een ijzeratoom kan ongeveer 45 TeV bereiken. Een atoom tot 45 TeV dat inslaat op een proton in het interstellaire medium zou moeten resulteren in het hierboven beschreven p + A proces.
Ion-elektron of positron-elektron plasma met magnetische opsluiting maakt theoretisch directe omzetting van deeltjesenergie in elektriciteit mogelijk door de scheiding van de positieve deeltjes van de negatieve deeltjes met magnetische afbuiging. Directe omzetting van deeltjesenergie in stuwkracht is theoretisch eenvoudiger en vereist slechts het magnetisch richten van een neutrale plasmabundel. De huidige laboratoriumproductie van relativistische 5 MeV positron-elektronenbundels bootst op kleine schaal de relativistische stralen van compacte sterren na, en maakt het mogelijk op kleine schaal te bestuderen hoe verschillende elementen interageren met 5 MeV positron-elektronenbundels, hoe energie wordt overgedragen op deeltjes, het schokeffect van gammastraaluitbarstingen, en mogelijke directe opwekking van stuwkracht en elektriciteit uit neutrale plasma’s. Positron-elektronplasma’s in laboratoria zouden nuttig kunnen zijn voor het bestuderen van compacte stervormige jets en andere verschijnselen. Maar het opwekken van stuwkracht of het magnetisch scheiden van neutrale stralen voor elektrische opwekking zal waarschijnlijk alleen nuttig zijn als er een praktisch continu proces is voor het opwekken van neutraal plasma door middel van kernreacties.