金属铀是重要的核燃料，在核工业中被广泛应用。由于金属铀具有较强的化学性能，在大气环境中极易被氧化，如何有效储藏金属铀减缓铀的腐蚀变得尤为重要。实验上发现，表面钛化、氮化处理能有效地提高铀表面的抗腐蚀性能。因此，研究钛化、氮杂质和铀表面上氧的相互作用具有重要意义。　　本文利用第一性原理计算方法，系统地研究了铀表面预处理对氧吸附特性影响的第一性原理研究。我们主要研究了氧原子、氧气分子在镀钛铀表面的吸附和解离过程，通过计算氧原子、氧气分子在金属铀表面不同吸附位置和吸附方式的吸附能，从而得到在金属铀表面最稳定的吸附构型以及对应的吸附能。利用CI-NEB计算扩散势垒的方法，我们计算了氧在不同金属铀表面上单个氧原子的扩散。此外也讨论了铀表面预吸附氮后，氧在不同吸附位置上的吸附结构和吸附能，以及氧原子在预吸附氮的铀表面上的扩散，以及计算氧原子向表面下的扩散势垒。另外我们也考虑氮占据铀表面八面体间隙位对氧在铀表面的吸附和扩散的影响。计算结果表明，氧原子更倾向于吸附在铀钛层表面，钛原子和被吸附氧原子之间存在一个吸引作用，从而促进了氧原子在清洁铀表面吸附，钛化处理能在一定程度上抑制了氧原子在铀表面的扩散；预吸附氮原子可以抑制氧原子在铀表面的吸附，促进氧原子在表面下间隙位的占据,抑制氧原子在邻近hollow2位之间的扩散,预吸附氮原子可以减小表面氧原子往表面下八面体间隙位扩散的扩散势垒，氧原子占据间隙位后往表面扩散的势垒增加。氮预先占据铀表面八面体间隙增加了氧原子的吸附强度，且最稳定吸附位置是h2+，但氮原子对氧在铀表面上的氧原子扩散影响极小。