O avanço no desenvolvimento da tecnologia a laser possibilitou a aplicação no processo de descontaminação em materiais radioativos. Os resíduos são provenientes de materiais que são aplicados em diversas áreas de atividades como usinas nucleares, procedimentos médicos, experimentos laboratoriais. Porém, nessas situações, esses materiais precisam ser reciclados ou reutilizados. Como uma opção mais tecnológica e segura para esse processo, podemos usar a ablação por pulso laser de nanossegundo para estimular a evaporação do contaminante radioativo presente no material, trazendo alguns benefícios como descontaminar geometrias complexas e promover a segurança do operador. Nesse caso, os estudos mostraram que a descontaminação pode não ser completamente eficiente devido ao fenômeno de internalização do contaminante inerente a alta temperatura da energia aplicada durante a ablação. O objetivo desse trabalho foi confirmar a internalização desses contaminantes com fluências entre 1 - 10 J/cm² nas seguintes ligas de aço: inox 304, inox duplex AISI 2205, inox dual-phase Usibor e baixa liga ASTM A36, sendo este último o escolhido para continuidade dos testes laboratoriais por apresentar melhor visualização da faixa de alteração do tamanho de grão bem como a refusão na região da borda. Para a simulação da contaminação, também nesse material, foi aplicado um revestimento com filme de ouro. Para esse experimento, foi utilizado o laser Q-Switched Nd:YAG com duração de pulso de 7 ns e comprimento de onda de 1064 nm. Na identificação da alteração de fase, tamanho de grão e refusão na borda foi utilizado para a caracterização o microscópio eletrônico de varredura (MEV) e para a identificação da internalização de contaminantes o espectrômetro de massa LA-ICP-MS. Esse estudo confirmou a presença de partículas de ouro internalizados na faixa de refusão do material ASTM A36 após o processo com as fluências determinadas. A finalidade deste trabalho foi contribuir para o desenvolvimento de métodos de tratamento de rejeitos radioativos, no Serviço de Gerência de Rejeitos Radioativos do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares- IPEN.

Advances in the development of laser technology enabled its application in the decontamination process of radioactive materials. These wastes comes from materials that are applied in different areas of activities such as nuclear power plants, medical procedures and laboratory experiments. This situation, these materials need to be recycled or reused. As a more technological and safer option for this process, we can use nanosecond laser pulse ablation to stimulate the evaporation of the radioactive contaminant present in the material, bringing some benefits such as decontaminating complex geometries and promoting operator safety during the process. However, this present study has shown that decontamination may not be completely efficient due to the phenomenon of internalization of the contaminant inherent to the high temperature of the energy applied during ablation. The aim of this work was to confirm the internalization of these contaminants with fluences ranges from 1 - 10 J/cm² in the following steel alloys: 304 stainless steel, AISI 2205 duplex stainless steel, Usibor dual-phase stainless steel and ASTM A36 low alloy, being this chosen for the continuity of laboratory tests due to better visualization of the grain size change range as well as the boundary refused material. To simulate the contamination, also in this material, a gold film coating was applied. For this experiment, a Q-Switched Nd:YAG laser with a pulse duration of 7 ns operating at 1064 nm. In order to identify the phase structural material, grain size and boundery refused, was used the scanning electron microscope (SEM) to measure the contaminant internalization and the ionized coupled plasma mass spectrometry LA-ICP-MS. This study confirmed the presence of internalized gold particles in the boundary refused of the ASTM A36 material after the process with the selected fluences. The purpose of this work is to contribute to the development of radioactive waste treatment methods at the Radioactive Waste Management Service of the Institute for Energy and Nuclear Research - IPEN.