Jednocześnie nie może być zbyt długi, gdyż liczba rozpadów w jednostce czasu będzie mała. Do zastosowań kosmicznych paliwo musi być wydajne w stosunku do swojej masy i objętości. Paliwo nie powinno emitować promieniowania o wysokiej przenikliwości wymagających dodatkowych osłon (ekranów ochronnych) jak promieniowanie gamma czy promienie X. Promieniowanie β jest również niekorzystne, gdyż może powodować emisję promieniowania poprzez promieniowanie hamowania. W tym przypadku, optymalnymi są izotopy emitujące cząstki α. Produkty rozpadu są także często promieniotwórcze i powinny spełniać wszystkie powyższe założenia.
Te warunki ograniczają liczbę potencjalnych izotopów do 30. Najczęściej są stosowane 238Pu, 244Cm i 90Sr. Poza tym używane są 210Po, 147Pm, 137Cs, 144Ce, 106Ru, 60Co, 242Cm oraz izotopy tulu. Spośród wymienionych pluton-238 ma najdłuższy czas połowicznego rozpadu (87,7 lat), stosunkowo wysoką wydajność i najniższe wymagania co do osłon. Tylko trzy izotopy spełniają kryterium niskiej radiacji beta i gamma, potrzebują osłon ołowiowych grubości kilku cm. Pluton-238 wymaga osłony grubości jedynie kilku mm lub wcale (wystarcza po prostu osłona całej baterii).