Un model de dezordine a defectelor a fost dezvoltat pentru a determina destoichiometria de echilibru și variațiile sale spațiale în cristalele de UO2. Modelul oferă concentrațiile de defecte atomice și purtători electronici ca funcții ale presiunii parțiale a oxigenului și ale temperaturii în masă și în apropierea suprafețelor cristaline supuse unui mediu cu oxigen. Parametrii energetici din calculele publicate ale teoriei funcționale a densității au fost integrați în modelul de dezordine a defectelor pentru o determinare precisă a densității de defecte și a destoichiometriei. Teoria ionosorbției a fost utilizată pentru a cupla mediul de oxigen cu starea de defect din cristal în timp ce am rezolvat dezordinea de defect în apropierea suprafețelor cristalului. Contrar credinței comune conform căreia hiperstoichiometria UO2 este dominată de interstiții de oxigen, modelul actual prezice că acest regim este mai degrabă dominat de vacanțe de uraniu. Predicțiile modelului arată, de asemenea, că, în prezența suprafețelor, concentrațiile de defecte punctiforme variază cu ordine de mărime în regiunea de subsuprafață în raport cu regiunea de masă.

.