We present nuclear reaction network calculations to investigate the influence of nuclear structure on the rp-process between Ge and Sn in various scenarios. Due to the lack of experimental data for neutron-deficient nuclei in this region, we discuss currently available model predictions for nuclear masses and deformations as well as methods of calculating reaction rates (Hauser-Feshbach) and β-decay rates (QRPA and shell model). In addition, we apply a valence nucleon (NpNn) correlation scheme for the prediction of masses and deformations. We also describe the calculations of 2p-capture reactions, which had not been considered before in this mass region. We find that in X-ray bursts 2p-capture reactions accelerate the reaction flow into the Z ≥ 36 region considerably. Therefore, the rp-process in most X-ray bursts does not end in the Z = 32–36 region as previously assumed and overproduction factors of 107–108 are reached for some light p-nuclei in the A = 80–100 region. This might be of interest in respect of the yet unexplained large observed solar system abundances of these nuclei. Nuclei in this region can also be produced via the rp-proces in accretion disks around low mass black holes. Our results indicate that the rp-process energy production in the Z > 32 region cannot be neglected in these scenarios. We discuss in detail the influence of the various nuclear structure input parameters and their current uncertainties on these results. It turns out that rp-process nucleosynthesis is mainly determined by nuclear masses and β-decay rates of nuclei along the proton drip line. We present a detailed list of nuclei for which mass or β-decay rate measurements would be crucial to further constrain the models.

A composition analysis of KASCADE air shower data is performed by means of unfolding the two-dimensional frequency spectrum of electron and muon numbers. Aim of the analysis is the determination of energy spectra for elemental groups representing the chemical composition of primary cosmic rays. Since such an analysis depends crucially on simulations of air showers the two different hadronic interaction models QGSJet and SIBYLL are used for their generation. The resulting primary energy spectra show that the knee in the all particle spectrum is due to a steepening of the spectra of light elements but, also, that neither of the two simulation sets is able to describe the measured data consistently over the whole energy range with discrepancies appearing in different energy regions.

KASCADE has been designed to measure air showers of primary cosmic-ray energies in the PeV region and to investigate the knee phenomenon in the all-particle energy spectrum. Several observations are measured simultaneously for each event by different detector systems. The experiment started to take data in 1996 and has been completed and extended since then. The individual detector systems and their performances are described. Also, the experience in long-term operation of the experiment and the interplay between different components is outlined.

Experimental studies of the break up of light nuclear projectiles in the Coulomb field of a heavy nucleus, acting as a source of virtual photons, are proposed as an access to information about the reverse reaction, the fusion of the fragment particles at small relative energies. The mechanism of Coulomb dissociation is studied and the cross section of such reactions, being potentially of astrophysical interest, is estimated. The conditions of dedicated experimental investigations are discussed.