Ein Modell der Defektstörung wurde entwickelt, um die Gleichgewichts-Off-Stöchiometrie und ihre räumlichen Variationen in UO2-Kristallen zu bestimmen. Das Modell gibt die Konzentrationen atomarer Defekte und elektronischer Ladungsträger als Funktionen des Sauerstoffpartialdrucks und der Temperatur in der Masse und in der Nähe von Kristalloberflächen an, die einer Sauerstoffumgebung ausgesetzt sind. Energetische Parameter aus veröffentlichten Dichtefunktionaltheorieberechnungen wurden in das Defektstörungsmodell integriert, um eine genaue Bestimmung der Defektdichte und der Off-Stöchiometrie zu ermöglichen. Die Ionosorptionstheorie wurde verwendet, um die Sauerstoffumgebung mit dem Defektzustand im Kristall zu verknüpfen, während wir die Defektstörung in der Nähe von Kristalloberflächen lösten. Entgegen der landläufigen Meinung, dass die Hyperstöchiometrie von UO2 durch Sauerstoffzwischengitter dominiert wird, sagt das aktuelle Modell voraus, dass dieser Zustand eher durch Uranleerstellen dominiert wird. Die Modellvorhersagen zeigen auch, dass bei Vorhandensein von Oberflächen die Punktdefektkonzentrationen im Untergrundbereich um Größenordnungen von denen im Volumenbereich abweichen.