常条件下和出现事故时的性状的研究。例如，很多研究都是关于以二氧化铀为基础的核燃料和以锆合金制成的封装外壳之间的相互作用。在使用过程中，铀燃料因为温度升高而发生热膨胀，因此会与外壳的锆合金发生反应，形成一层既含有核燃料也含有锆的物质。在该混合层燃料的那面，铯和铀的比例比在燃料中要高。这是由于铀的裂变产物之一是氙同位素，它是一种气体，很容易从会从燃料中扩散到燃料外壳和燃料指间的空间中。在进入这些空间中以后，氙会衰变成铯的同位素。由于燃料使用过程中所出现的温度梯度，有挥发性的裂变产物会从核燃料的中心区域移动到边缘