Плутоний нагревается сам по себе благодаря радиоактивному распаду.

Плутоний-238 и плутоний-239 нагреваются самостоятельно благодаря радиоактивному распаду альфа-частиц. Энергия, выделяемая при этом процессе, настолько велика, что небольшой кусок плутония может быть тёплым на ощупь — его можно действительно держать в руке без ожогов, хотя поверхность будет горячей. Это уникальное свойство долгое время было известно исследователям, работавшим с трансурановыми элементами после их синтеза в 1940-х годах. Плотность энергии плутония составляет примерно 6,6 вт/килограмм для плутония-238, что позволяет ему поддерживать тепловую генерацию на протяжении десятилетий. Теплоотделение плутония нашло практическое применение в космических миссиях. С 1960-х годов радиоизотопные термоэлектрические генераторы (РТГ), основанные на плутонии-238, обеспечивали электроэнергией космические зонды, которые путешествуют далеко от Солнца, где солнечные панели неэффективны. Знаменитые межпланетные зонды «Вояджер-1» и «Вояджер-2», запущенные в 1977 году, работают на плутониевых батареях и продолжают отправлять данные спустя более 45 лет после старта. РТГ преобразуют тепло распада прямо в электричество с помощью эффекта Зебека. Парадоксально, но это же свойство делает плутоний одним из самых опасных веществ на планете. Альфа-частицы легко задерживаются кожей или бумагой, но при попадании внутрь организма плутоний концентрируется в костях и печени, вызывая лучевое поражение. Менее миллиграмма плутония может быть летальной дозой.