תקציר הסרט "מבצע חמניה"ישראל בשנות ה-50, מדינה בחיתוליה שמאויימת ללא הרף על ידי שכנותיה, מחליטה להטות את הכף לטובתה. באמצעות ראש המוסד וסגניתו מתחיל מסע של שכנועים, מניפולציות ובריתות חשאיות - הכל כדי להשיג את האופציה הגרעינית, זו שבבוא היום תמנע מלחמה מול שכנותיה של ישראל. מנגד לאנשי המוסד, ניצב פנחם פיירברג, מדען הפיזיקה הבכיר של ישראל, כשהוא קרוע בין האתגר המקצועי והאקדמי של בניית פצצה גרעינית לבין ההשלכות הפוטנציאליות של בניית פצצה שכזו. יחד עם צוות של שלושה דוקטורנטים מתחיל המדען את הדרך אל האופציה הגרעינית.
