En model for defektforstyrrelser er blevet udviklet for at bestemme ligevægtsstoiometrien og dens rumlige variationer i UO2-krystaller. Modellen angiver koncentrationerne af atomare defekter og elektroniske bærere som funktioner af iltpartialtryk og temperatur i bulk og nær krystaloverflader, der er udsat for et iltmiljø. Energetiske parametre fra offentliggjorte beregninger i tæthedsfunktionel teori er blevet integreret i defektforstyrrelsesmodellen for at opnå en nøjagtig bestemmelse af defekttætheden og off-støkiometrien. Ionosorptionsteorien er blevet anvendt til at koble iltmiljøet med defekttilstanden i krystallen, idet vi har løst problemet med defektforstyrrelsen nær krystaloverfladerne. I modsætning til den almindelige opfattelse, at hyperstoiometri af UO2 er domineret af iltinterstitialer, forudsiger den nuværende model, at dette regime snarere er domineret af uranvakancer. Modelprædiktionerne viser også, at i tilstedeværelsen af overflader varierer punktdefektkoncentrationerne med størrelsesordener i området under overfladen i forhold til bulkområdet.