Un generador termoeléctrico de radioisótopos (RTG) es una fuente de energía eléctrica que utiliza el calor producido por la desintegración radiactiva. Los generadores térmicos de radioisótopos no son reactores nucleares y no utilizan la fisión o fusión nuclear para obtener energía, aunque siguen siendo muy radiactivos. Los generadores térmicos de radioisótopos se utilizan cuando otras fuentes de energía son demasiado caras o poco prácticas, como en naves espaciales y balizas y sistemas de radar automatizados.
Un generador térmico de radioisótopos contiene una cantidad, a menudo de varias libras (kilogramos) o más, de material altamente radiactivo. El material radiactivo debe producir suficiente calor para proporcionar cantidades significativas de electricidad; al mismo tiempo, no debe descomponerse tan rápidamente que el generador térmico de radioisótopos sea inútil después de algunos años. El plutonio-238 es el isótopo más común utilizado para los generadores térmicos de radioisótopos, aunque el estroncio-90 y otros se han utilizado en el pasado. El plutonio-238 es caro de producir, pero emite radiación alfa de baja penetración, que es mucho más fácil de proteger que la radiación producida por otros isótopos.
Para convertir el calor en electricidad, los generadores térmicos de radioisótopos utilizan termopares, dispositivos semiconductores que pueden convertir las diferencias de temperatura directamente en electricidad. Aunque los termopares son duraderos y no tienen partes móviles, son muy ineficientes y convierten menos del 10% del calor disponible en energía eléctrica. Los termopares se degradan gradualmente con el tiempo, lo que se suma a las pérdidas causadas por la lenta descomposición del material radiactivo.
Los generadores térmicos de radioisótopos son muy caros en comparación con otras fuentes de energía, pero son útiles en sistemas aislados sin otros suministros de energía, como naves espaciales interplanetarias y radiobalizas no tripuladas. Un generador térmico de radioisótopos puede producir energía eléctrica durante décadas, sin ninguna entrada externa o mantenimiento externo, hasta que el material radiactivo se desintegra o fallan los componentes electrónicos. El uso de generadores térmicos de radioisótopos a bordo de naves espaciales como la Cassini ha provocado que muchos grupos ambientalistas protesten por el uso de material radioactivo en el espacio; si el cohete que lanzó la Cassini había fallado, existía una pequeña posibilidad de que el plutonio se hubiera liberado a la atmósfera.