A defect disorder model has developed to determine equilibrium off-stoichiometry and its spatial variations in UO2 crystals. このモデルは、酸素環境にさらされたバルクと結晶表面近傍における原子欠陥と電子キャリアの濃度を、酸素分圧と温度の関数として与えるものである。 密度汎関数計算で得られたエネルギーパラメータを欠陥無秩序モデルに統合し、欠陥密度とオフストイキオメトリを正確に決定することができた。 また、結晶表面近傍の欠陥の乱れを解く際に、イオン吸着理論を用いて、酸素環境と結晶中の欠陥状態を結びつけている。 UO2の超化学量論は酸素格子間原子によって支配されているという通説に反して、現在のモデルはこの領域はむしろウラン空孔によって支配されていると予測する。 また、このモデルによる予測は、表面が存在する場合、点欠陥の濃度がバルク領域に対してサブサーフェス領域で桁違いに変化することを示している

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