Objetivo: Identificar as cargas de trabalho geradoras de desgastes em trabalhadores de enfermagem em dois Serviços de Medicina Nuclear (SMN) localizados na região sul do Brasil. Material e Método: Trata-se de pesquisa qualitativa, pautada na Psicodinâmica do Trabalho, que investigou 12 trabalhadores de enfermagem atuantes em dois SMN, um público e um privado. Os dados foram organizados com o auxílio do software QualiQuantSoft® e interpretados por meio da análise do discurso do sujeito coletivo. Resultados: Os trabalhadores pesquisados estão expostos às cargas de trabalho de materialidade interna e externa. As cargas de trabalho biológicas, físicas, mecânicas, fisiológicas e psíquicas foram fortemente representadas nos discursos dos trabalhadores. Essas cargas são responsáveis por desgastes que se manifestam em dores lombares, problemas osteoarticulares, fadiga e desgastes psíquicos. Os desgastes evidenciados estão diretamente relacionados à natureza e intensidade das cargas de trabalho no cotidiano do profissional. Conclusão: Na medicina nuclear observa-se a sobreposição das cargas de trabalho inerentes a organização e as especificidades da atividade laboral. As cargas de trabalho se manifestam, principalmente, quanto ao uso da radiação ionizante, sendo que os desgastes impactam no corpo do trabalhador em manifestações físicas e psíquicas. A enfermagem, enquanto categoria, deve ser empoderada de forma mais assertiva dessa especialidade através de educação continuada e pesquisas sobre a temática, pois trata-se de uma área de atuação em expansão para esses profissionais.